Les Mesures agro-environnementales territorialisées (MAEt) ont été introduites en France pour la programmation 2007-2013 de la Politique Agricole Commune (PAC). La perspective de la réforme de la PAC offre l'opportunité de proposer des pistes d'amélioration de ces mesures. Cette thèse évalue dans une première partie ce dispositif MAEt avec une attention particulière portée aux enjeux de lutte contre les pollutions de l'eau d'origine agricole. Nous étudions dans le premier chapitre la décentralisation croissante du dispositif agro-environnemental, le ciblage et l'adaptation aux territoires à enjeux prioritaires. Cette analyse est illustrée par les résultats d'une enquête menée à l'échelle nationale auprès des agriculteurs éligibles et des agents responsables de la mise en œuvre des MAEt, avec deux focus sur l'Eure et Loir et le Languedoc-Roussillon. Ces analyses complémentaires nous permettent d'apporter des éléments d'explication au trop faible taux d'adoption des mesures de réduction d'intrants. Dans le deuxième chapitre nous estimons avec des méthodes économétriques d'évaluation des effets de traitement si ces mesures, basées sur une auto-sélection des participants, permettent effectivement de réduire l'utilisation d'herbicides par les viticulteurs engagés dans la région Languedoc-Roussillon. La seconde partie de la thèse propose deux dispositifs innovants qui pourraient améliorer l'acceptabilité des MAE par les agriculteurs. Nous étudions dans le chapitre 3 l'effet de l'introduction d'une dimension collective dans les contrats, par la méthode de modélisation des choix appliquée au cas des viticulteurs du Languedoc Roussillon. Cette dimension collective se concrétise par un ‘bonus' monétaire versé à chaque viticulteur engagé à condition qu'un objectif de surfaces engagées soit atteint collectivement. Pour finir, nous analysons dans le chapitre 4 la possibilité d'utiliser des appels à projets pour allouer les contrats agro-environnementaux, sur la base de l'expérience pilote menée par l'Agence de l'Eau Artois-Picardie. Ce mécanisme laisse aux agriculteurs la liberté d'adapter le cahier des charges et les montants des mesures en fonction de leur propre consentement à recevoir. / Territorialized agri-environmental measures (MAEt) were introduced in France for the 2007-2013 Common Agricultural Policy program. The forthcoming CAP reform is an opportunity to improve the design of existing agri-environmental schemes. The first part of this thesis assesses this scheme (MAEt), with special attention paid to water pollution issues. In the first chapter we analyse theadvantages and limits of the partial decentralization of decision-making in the setting-up of agrienvironmentalprojects and of improved targeting through the identification of eligible priority areas.This analysis is illustrated by the results of a national survey conducted with eligible farmers andagents in charge of the implementation of the scheme and by two case studies conducted in Eure etLoir and Languedoc-Roussillon. These surveys help us to identify the reasons for the too low adoptionrates of pesticides reduction measures by farmers. In the second chapter, we estimate the impact ofherbicide reduction measures adopted by winegrowers in the Languedoc-Roussillon region using atreatment effects approach. The second part of the thesis proposes two innovative designs aiming atincreasing the acceptability of agri-environmental measures by farmers. In chapter 3 we study theintroduction of a collective dimension in the contracts. This collective dimension relies on a monetary‘bonus’ paid to each farmer who has signed a contract, provided that the proportion of landcollectively enrolled in the agri-environmental scheme reaches a predefined threshold. We finallyanalyse in chapter 4 the possible use of reverse auctions for the allocation of agri-environmentalcontracts, on the basis of the pilot experiment implemented by the Water Agency in Artois-Picardie.This mechanism enables farmers to adapt the practices they commit to and the payment that they receive to their own willingness to accept.