Compromis biodiversité-nuisibilité des communautés adventices dans les systèmes de culture : développement d'une méthode de diagnostic combinant simulations et indicateurs - Agropolis Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Trade-offs between biodiversity and harmfulness related to weed communities in cropping systems - Developping a diagnosis method based on simulations and indicators

Compromis biodiversité-nuisibilité des communautés adventices dans les systèmes de culture : développement d'une méthode de diagnostic combinant simulations et indicateurs

Résumé

The ambivalent nature of arable weeds, both bioagressors and support for biodiversity, must be taken into account to design more sustainable cropping systems. The aim of this study was to develop a tool and a method allowing the assessment of cropping system performances (i) to reduce weed harmfulness against crops (ii) while promoting the role of weeds to maintain biodiversity in agroecosystems. To do so we developed a set of 10 indicators reflecting the characteristics of weed communities in terms of harmfulness and contribution for biodiversity. The indicators were calculated from outputs of the FLORSYS model, a mechanistic model that predicts multi-specific weed dynamics as a function of cropping systems in interaction with pedoclimate. Following an agronomic diagnosis method, farm surveys were carried out in order to identify contrasted cropping systems in two French agricultural regions. With the new tool resulting from the linking of FLORSYS with the newly developed indicators, the 26 identified cropping systems were simulated and assessed over 30 years with a multi-specific flora and repeated with 10 different weather scenarios. Our results showed an antagonism in most of the studied systems between weed-induced yield loss and maintaining weed-based trophic resources for seed-predating birds and insects as well as for pollinators. However, biodiversity and production goals could be conciliated in certain systems. The analysis of the results with a classification and regression tree method enabled to identify combinations of crop management techniques that optimized one or several indicators. The methodology newly developed in this work has laid the foundations to make possible the design of new weed management strategies.
Le caractère ambivalent des adventices des parcelles cultivées, à la fois bioagresseurs des cultures mais aussi piliers de la biodiversité de l’agroécosystème, doit être pris en compte pour concevoir de nouveaux systèmes de culture plus durables. L’objectif de ce travail de thèse était de développer et tester un outil et une méthode permettant d’évaluer les performances des systèmes de culture pour (i) réduire la nuisibilité des adventices vis-à-vis de la culture et (ii) promouvoir le rôle des adventices pour le maintien de la biodiversité dans l’agroécosystème. Pour cela nous avons mis au point un jeu de 10 indicateurs traduisant les caractéristiques des communautés adventices en termes de dommages et de bénéfices pour l’agroécosystème, calculés à partir des sorties du modèle FLORSYS, un modèle mécaniste de prédiction des communautés adventices sous l’effet des systèmes de culture en interaction avec les états du milieu. Suivant une méthode de diagnostic agronomique, des enquêtes ont été réalisées chez des agriculteurs de manière à identifier des systèmes de culture contrastés dans deux régions agricoles. A l’aide du nouvel outil d’évaluation issu du couplage FLORSYS-indicateurs, les 26 systèmes de culture identifiés ont été simulés et évalués sur une période de 30 ans avec une flore initiale composée de 16 espèces adventices annuelles, sous 10 scénarios climatiques différents. Nos résultats mettent en évidence un antagonisme entre la réduction des pertes de rendements dues aux adventices et le maintien de ressources pour les oiseaux et insectes granivores et les pollinisateurs dans la majorité des systèmes étudiés. Toutefois, des compromis entre objectifs de biodiversité et de réduction de la nuisibilité sont observés dans certains systèmes. L’analyse des résultats avec une méthode d’arbres de classification et de régression a permis d’identifier les combinaisons de techniques du système de culture permettant d’optimiser un ou plusieurs indicateurs. La méthodologie développée dans ce travail de thèse, ainsi que les premiers résultats de diagnostic posent les bases nécessaires pour engager un travail de conception de nouvelles stratégies de gestion des adventices efficaces et respectueuses de la biodiversité.
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Citer

Delphine Meziere. Compromis biodiversité-nuisibilité des communautés adventices dans les systèmes de culture : développement d'une méthode de diagnostic combinant simulations et indicateurs. Agronomie. Université de Bourgogne, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01890199⟩
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