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Compromis biodiversité-nuisibilité des communautés adventices dans les systèmes de culture : développement d’une méthode de diagnostic combinant simulations et indicateurs
Figure :
Synthèse de la contribution de la communauté adventice à la fourniture de services et de dis-services écosystémiques dans l'agroécosystème (d'après Zhang et al, 2007 ; Le Roux et al, 2008 ; Navas, 2012).
Introduction à la thèse :
Les adventices sont la cible depuis l'apparition des pesticides, d'une forte lutte chimique pour réguler leurs populations. Elles sont en partie responsables de la perte de rendement et de qualité des récoltes. Cependant, certaines espèces inféodées aux cultures ont vu leurs densité décroître fortement. De plus, la disparition d'une partie de la diversité associée aux champs a un impact sur de nombreuses espèces associées et sur plusieurs niveaux trophiques. La prise de conscience du rôle des adventices pour le maintient de la biodiversité a mené à un changement de valeur. Les adventices ne seraient pas seulement nuisibles mais participent à fournir des services écosystémiques dans l'agroécosystème. Ainsi, la préservation des cultures par gestion des adventices doit également prendre en compte le niveau de biodiversité nécessaire pour fournir ces services écosystémiques.
Résumé et résultats de la thèse :
La thèse se place dans le contexte d'étude des effets des adventices sur les agrosystèmes. A ce jour il n'existait pas d'outils pour mesurer simultanément les effets, positifs et négatifs des adventices au sein de la parcelle cultivée. Des méthodes sont donc développées pour caractériser les communautés d'adventices de la parcelle agricole en définissant des indicateurs génériques calculables pour n'importe quelle communauté adventice.
Une évaluation des systèmes de culture sur leurs performances à gérer les adventices est réalisé par un diagnostic agronomique de systèmes de culture existants. Le modèle de FLORSYS, un modèle mécaniste est utilisé comme base dans ce travail.
Par la suite, différentes sources de données sont compilées pour mettre au point un jeu d'indicateurs traduisant différentes dimensions de la nuisibilité et de la valeur des adventices pour l'agroécosystème. Une autre méthode permettant d'évaluer les effets d'une interaction entre une adventice et un autre organisme sous l'effet des systèmes de culture est testé.
Une première expérience est réalisée au travers d'une étude de cas sur la problématique suivante : Est ce que la gestion des adventices affecte le risque de pathogènes dans les culture ?
Le principal résultat de cette expérience est le fait que la modélisation des interactions est déterminante dans la gestion des adventices. Il est en effet primordial de conseiller les agriculteurs sur quelle technique privilégier pour la gestion des adventices. Et quels seront les effets sur les bioagresseurs, notamment quelles adventices seront à favoriser pour une régulation biologique efficace des pathogènes.
Les simulations par modélisation des dynamiques des adventices permettent d'évaluer la performance d'une large gamme de systèmes de cultures. En identifiant les espèces et les trade-offs entre production et performance de la biodiversité associé, il est possible de déterminer quelle espèce privilégier pour une culture rentable et riche taxonomiquement.
Après avoir développé cette série d'indicateurs, qui reflètent la nuisibilité et les bénéfices de la flore adventice dans les systèmes de culture, un autre chapitre de la thèse va s'intéresser à identifier les pratiques agricoles qui permettent d'atteindre différentes combinaisons d'indicateurs de biodiversité de nuisibilité. Le principal résultat de cette étude est que la méthode développée est générique, donc applicable à une large gamme de systèmes de cultures. De plus, de nombreux systèmes de cultures sont capables de combiner une production efficace et une gestion des adventices qui permet de maximiser leur contribution pour la biodiversité.
Pour conclure, cette a permis de définir un cadre d'analyse et de développer un outil opérationnel qui permet d'évaluer les systèmes de culture. Cette évaluation est basée sur les performances des systèmes de cultures pour réduire la nuisibilité et promouvoir la biodiversité des communautés adventices qu'ils sélectionnent. Différentes stratégies ont été identifiées, ce qui a permit d’optimiser un ou plusieurs indicateurs simultanément.
Rigueur de la thèse :
La thèse se veut rigoureuse dans l'identification des limites du modèle utilisé. Les intérêts du jeu d'indicateurs, leurs validations, leurs limites et leurs pertinences sont discutés. Des améliorations possibles des indicateurs de nuisibilité et des indicateurs de contribution à la biodiversité sont également identifiés. Ces modèles sont cependant encore à tester sur le terrain. Encore une fois, la proposition d'un méthode simple de conception par amélioration s'appuyant sur le diagnostic est spécifié en dernière partie de la thèse. Une évaluation ex-ante de la durabilité économique, sociale est environnementale est nécessaire, et pourrait être réalisée à l'aide de l'outil d'évalutation multicritère DEXi-PM cité dans la thèse.
Ce que cette thèse apporte au débat :
Des solutions méthodologiques, notamment basées sur la prédiction des effets nuisibles ou bénéfiques des adventices sur les systèmes de culture existent aujourd'hui. ces outils se basent sur la simulation de modèles mécanistes et permettent d'identifier les espèces clefs dans la préservation de la biodiversité au sein d'une parcelle ou les espèces qui auraient un impact plutôt néfaste. Il est donc possible d'optimiser la gestion des adventices au sein des parcelles agricoles afin de concilier les différents facteurs pouvant induire cette nuisibilité ou la fourniture de services écosystémiques.
Publiée il y a plus de 6 ans
par
K. Maurice.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.
Compromis biodiversité-nuisibilité des communautés adventices dans les systèmes de culture : développement d’une méthode de diagnostic combinant simulations et indicateurs
Synthèse de la contribution de la communauté adventice à la fourniture de services et de dis-services écosystémiques dans l'agroécosystème (d'après Zhang et al, 2007 ; Le Roux et al, 2008 ; Navas, 2012).
Les adventices sont la cible depuis l'apparition des pesticides, d'une forte lutte chimique pour réguler leurs populations. Elles sont en partie responsables de la perte de rendement et de qualité des récoltes. Cependant, certaines espèces inféodées aux cultures ont vu leurs densité décroître fortement. De plus, la disparition d'une partie de la diversité associée aux champs a un impact sur de nombreuses espèces associées et sur plusieurs niveaux trophiques. La prise de conscience du rôle des adventices pour le maintient de la biodiversité a mené à un changement de valeur. Les adventices ne seraient pas seulement nuisibles mais participent à fournir des services écosystémiques dans l'agroécosystème. Ainsi, la préservation des cultures par gestion des adventices doit également prendre en compte le niveau de biodiversité nécessaire pour fournir ces services écosystémiques.
La thèse se place dans le contexte d'étude des effets des adventices sur les agrosystèmes. A ce jour il n'existait pas d'outils pour mesurer simultanément les effets, positifs et négatifs des adventices au sein de la parcelle cultivée. Des méthodes sont donc développées pour caractériser les communautés d'adventices de la parcelle agricole en définissant des indicateurs génériques calculables pour n'importe quelle communauté adventice.
Une évaluation des systèmes de culture sur leurs performances à gérer les adventices est réalisé par un diagnostic agronomique de systèmes de culture existants. Le modèle de FLORSYS, un modèle mécaniste est utilisé comme base dans ce travail.
Par la suite, différentes sources de données sont compilées pour mettre au point un jeu d'indicateurs traduisant différentes dimensions de la nuisibilité et de la valeur des adventices pour l'agroécosystème. Une autre méthode permettant d'évaluer les effets d'une interaction entre une adventice et un autre organisme sous l'effet des systèmes de culture est testé.
Une première expérience est réalisée au travers d'une étude de cas sur la problématique suivante : Est ce que la gestion des adventices affecte le risque de pathogènes dans les culture ?
Le principal résultat de cette expérience est le fait que la modélisation des interactions est déterminante dans la gestion des adventices. Il est en effet primordial de conseiller les agriculteurs sur quelle technique privilégier pour la gestion des adventices. Et quels seront les effets sur les bioagresseurs, notamment quelles adventices seront à favoriser pour une régulation biologique efficace des pathogènes.
Les simulations par modélisation des dynamiques des adventices permettent d'évaluer la performance d'une large gamme de systèmes de cultures. En identifiant les espèces et les trade-offs entre production et performance de la biodiversité associé, il est possible de déterminer quelle espèce privilégier pour une culture rentable et riche taxonomiquement.
Après avoir développé cette série d'indicateurs, qui reflètent la nuisibilité et les bénéfices de la flore adventice dans les systèmes de culture, un autre chapitre de la thèse va s'intéresser à identifier les pratiques agricoles qui permettent d'atteindre différentes combinaisons d'indicateurs de biodiversité de nuisibilité. Le principal résultat de cette étude est que la méthode développée est générique, donc applicable à une large gamme de systèmes de cultures. De plus, de nombreux systèmes de cultures sont capables de combiner une production efficace et une gestion des adventices qui permet de maximiser leur contribution pour la biodiversité.
Pour conclure, cette a permis de définir un cadre d'analyse et de développer un outil opérationnel qui permet d'évaluer les systèmes de culture. Cette évaluation est basée sur les performances des systèmes de cultures pour réduire la nuisibilité et promouvoir la biodiversité des communautés adventices qu'ils sélectionnent. Différentes stratégies ont été identifiées, ce qui a permit d’optimiser un ou plusieurs indicateurs simultanément.
La thèse se veut rigoureuse dans l'identification des limites du modèle utilisé. Les intérêts du jeu d'indicateurs, leurs validations, leurs limites et leurs pertinences sont discutés. Des améliorations possibles des indicateurs de nuisibilité et des indicateurs de contribution à la biodiversité sont également identifiés. Ces modèles sont cependant encore à tester sur le terrain. Encore une fois, la proposition d'un méthode simple de conception par amélioration s'appuyant sur le diagnostic est spécifié en dernière partie de la thèse. Une évaluation ex-ante de la durabilité économique, sociale est environnementale est nécessaire, et pourrait être réalisée à l'aide de l'outil d'évalutation multicritère DEXi-PM cité dans la thèse.
Des solutions méthodologiques, notamment basées sur la prédiction des effets nuisibles ou bénéfiques des adventices sur les systèmes de culture existent aujourd'hui. ces outils se basent sur la simulation de modèles mécanistes et permettent d'identifier les espèces clefs dans la préservation de la biodiversité au sein d'une parcelle ou les espèces qui auraient un impact plutôt néfaste. Il est donc possible d'optimiser la gestion des adventices au sein des parcelles agricoles afin de concilier les différents facteurs pouvant induire cette nuisibilité ou la fourniture de services écosystémiques.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.