Performances de systèmes viticoles à faible niveau d’intrants phytopharmaceutiques dans le vignoble bordelais

Afin de répondre aux exigences de réduction de l'usage des produits phytosanitaires, ce projet vise à concevoir et à évaluer des systèmes viticoles qui en sont très économes. Ces systèmes, menés en agriculture conventionnelle ou biologique, sont basés essentiellement sur des leviers d'efficience de la lutte chimique pour la gestion des maladies et des ravageurs (règles de décision de traitement), et de substitution pour la maîtrise des adventices (travail du sol, couverts végétaux). Un autre type de système teste aussi le levier de la résistance variétale contre le mildiou et l'oïdium. Une évaluation multicritères de ces systèmes est effectuée pendant 5 ans au vignoble (réduction d’IFT, présence de résidus, maîtrise des bioagresseurs, atteinte des objectifs de rendement, coûts de production, temps de travail). Les résultats montrent que des systèmes basés essentiellement sur l'efficience permettent de réduire significativement l'IFT en maintenant des performances agronomiques et économiques satisfaisantes. Néanmoins, compte tenu d'une certaine prise de risque engendrée par ces systèmes, la diffusion des règles de décisions doit impliquer les viticulteurs. En viticulture biologique, il apparaît difficile de réduire les doses de cuivre et de soufre par rapport aux pratiques actuelles en maintenant des performances agronomiques stables. La mise en œuvre de variétés résistantes au mildiou et à l'oïdium permet de réduire l’IFT de 90 % par rapport aux références régionales

Infestation artificielle de la vigne par l'oïdium. Des outils pour les expérimentations au vignoble

National audienc

Performances de systèmes viticoles en agroécologie pour une rupture avec les usages phytosanitaires conventionnels

National audienceThis presentation made at INRAE, during the Plant Health metaprogram seminar, presents a methodological approach and results obtained via multi-criteria modeling within the framework of the PhytoCOTE project in viticulture. About forty conventional and organic wine systems were analyzed using 7 weighted criteria and co-constructed with socio-professional players in the sector. Three scenarios were constructed, including two in an agroecological approach. The eco-socio-environmental performance of all systems was divided by the Electre TRi-C model into 4 categories of performance levels, then classified via the Electre III model in each category. The two agroecology scenarios (organic and non-organic) obtain the best performances respectively. This makes it possible to show all wine-growers, in particular conventional ones, that a path is possible in the phytosanitary protection of the vine, and this in a very profitable way, starting from a global approach of vineyard management, like an agro-ecosystem, following the very principles of agroecology.Cette présentation faite à l'INRAE, lors du séminaire du métaprogramme Santé des Plantes présente une approche méthodologique et résultats obtenus via une modélisation multicritère dans le cadre du projet PhytoCOTE en viticulture. Une quarantaine de systèmes viticoles conventionnels et en mode biologique, ont été analysés à partir de 7 critères pondérés et co-construits avec les acteurs socio-professionnels de la filière. Trois scénarios ont été construits, dont deux en démarche agroécologique. Les performances éco-socio environnementales de tous les systèmes ont été réparties par le modèle Electre TRi-C dans 4 catégories de niveaux de performances, puis classés via le modèle Electre III dans chaque catégorie. Les deux scénarios en agroécologie (bio et non bio) obtiennent respectivement les meilleures performances. Cela permet de montrer à tous les viticulteurs, notamment conventionnels, qu'une voie est possible dans la protection phytosanitaire de la vigne, et ce de façon très rentable, à partir d'une démarche globale de conduite du vignoble tel un agroécosystème, suivant les principes mêmes de l'agroécologie

Evaluation Methods of Adsorbents for Air Purification and Gas Separation at Low Concentration: Case Studies on Xenon and Krypton

SSCI-VIDE+ING+DFAInternational audience--

Projet PhytoCOTE - Scénarios prospectifs d'évolution des systèmes viticoles dans le cadre de la transition agroécologique

National audienceThe agronomic axis of the PhytoCOTE project had a primary objective of evaluating the phytosanitary pressure in the field and the risks of pesticide transfers to surface waters. But also a second objective to assess the performance of existing wine systems and propose scenarios for changing production methods and practices to reduce the use of pesticides. To do this, around forty wine-growing systems on farms belonging to different driving modes were investigated. These systems were evaluated using a multi-criteria decision support analysis method belonging to the ELECTRE methods: Electre Tri-C. Six evaluation criteria were selected on the one hand for socio-economic performance (economic profitability, workload, complexity of the wine system); on the other hand for environmental performance (phytosanitary pressure, ecotoxicity of pesticides, agro-ecological practices, level of product drift) Three scenarios for changing practices have been constructed by integrating the good practices identified in the field: a conventional reasoned scenario optimized (Reasoned-Max scenarios); two scenarios in an agro-ecological approach: Agroecology-Bio (without synthetic products) and Agroecology-conv (with optimized use of synthetic products). Electre Tri-C made it possible to affect each wine-growing system and the 3 scenarios in one of the four predefined performance categories. There is a superiority of the socio-eco-environmental performance of agroecological scenarios and biological systems. This is mainly due to a higher level of production valuation in these systems and a lower level of phytosanitary pressure with practices more favorable to strengthening biodiversity.L' axe agronomique du projet PhytoCOTE avait un premier objectif d'évaluation de la pression phytosanitaire sur le terrain et des risques de transferts des pesticides vers les eaux de surface. Mais également un second objectif d'évaluer les performances des systèmes viticoles existants et proposer des scénarios de changement de modes de production et pratiques pour réduire le recours aux pesticides. Pour ce faire, une quarantaine de systèmes viticoles au sein des exploitations agricoles appartenant à différents modes de conduite ont été enquêtés. Ces systèmes ont été évalués en utilisant une méthode d'analyse multicritère d'aide à la décision appartenant aux méthodes ELECTRE : Electre Tri-C. Six critères d'évaluation ont été retenus d'une part pour les performances socio-économiques (rentabilité économique, charge de travail, complexité du système viticole) ; d'autre part pour les performances environnementales (pression phytosanitaire, écotoxicité des pesticides, pratiques agro-écologiques, niveau de la dérive des produits). Trois scénarios de changement de pratiques ont été construits en intégrant les bonnes pratiques identifiées sur le terrain : un scénario conventionnel raisonné optimisé (scénarios Raisonné-Max) ; deux scénarios en démarche agro-écologique : Agroécologie-Bio (sans produits de synthèse) et Agroécologie-conv (avec usage optimisé de produits de synthèse). Electre Tri-C a permis d'affecter chaque système viticole ainsi que les 3 scénarios dans une des quatre catégories de performance prédéfinies. On note une supériorité de la performance socio-éco-environnementale des scénarios agroécologiques et des systèmes biologiques. Cela tient principalement à un niveau de valorisation de la production plus élevé dans ces systèmes et un niveau de pression phytosanitaire plus faible avec des pratiques plus favorables au renforcement de la biodiversité

Une évaluation multicritère des performances socio-économiques et environnementale d'exploitations viticoles bordelaises dans le cadre de la transition agroécologique

International audienceThe evolution of productivity in agriculture, to meet the food needs of population growth, and that of the necessary qualitative protection of fruit in the case of vineyards and orchards in particular, has been made for almost half a century by a massive and often excessive use of phytosanitary products, in addition to that of fertilizers. The objective was the fight against cryptogams and plant pests and the management of weed competition harmful to the level of agricultural production. These pesticides, easy to use and very effective, were applied during this period in a systematic way according to recommendations, generally against agronomic and ecological considerations. Their excessive use finds its consequences in the contamination of ecosystems and particularly hydrosystems and soils. Transfers of pesticides of agricultural origin, mainly from the spreading plots to rivers, are known. The toxicity of the molecules to users, consumers, and biotic environments is now proven. Pesticides thus have deleterious effects (direct and indirect) for many non-target organisms in the receiving environment. Despite all the public policy actions implemented to reduce their use, the findings of pollution of aquatic environments regularly published following summaries of the various actors on the ground (Water agencies, Regional health agencies) present a very fraught with this recurring situation in recent decades. The results of the national consultation on the environmental issue within the framework of the Grenelle de l'Environnement have been translated, with regard to the protection of natural environments, in the law n ° 2009-967 of programming, with an objective of significant reduction (initially half) of the quantities of plant protection products in ten years. The law targeted as a priority the protection of the 500 catchments most threatened by diffuse pollution. These provisions have been implemented within the framework of the French Interministerial Plan Ecophyto. Such a political orientation with a view to moving from a global productivist system to a more sustainable system requires profound changes in phytosanitary protection practices and more generally in production. At the end of 2012, the Minister in charge of Agriculture launched the agroecological project for France by targeting the return of agronomy to the heart of the processes, in connection with taking Ecology into account in order to best enhance agroecosystems . The Ecophyto plan has been reinforced in order to achieve the expected reduction in pesticides. The PhytoCOTE research project, which started in mid-2015 for a period of four years, is an offshoot of the "Pesticides" group from the LabEx COTE of the University of Bordeaux. Its objective is to implement research work in an original integration process, relating to the use of pesticides in agrosystems, their transfers in related ecosystems, bioaccumulation and their potential toxicity along the continuum. agricultural ecosystem - estuarine ecosystem; as well as the evaluation of the effects of changes in practices by modeling different scenarios. The multiple scientific approaches of this project justify a multidisciplinary intervention (agronomy, environmental chemistry, hydrobiology, ecology, ecotoxicology, socio-economics). Concerning more particularly the agronomic axis presented in this paper, the work aimed primarily at characterizing agricultural / viticultural practices and particularly the anthropogenic phytosanitary pressure on vineyard plots in the study area located in Blayais (right bank of the 'Gironde estuary). The analysis of agricultural management methods (conventional, agrobiology, agroecology, etc.) and that of farmers' decision-making behavior with regard to the choice of treatments aims to anticipate the capacity of wine-growers to change their practices, or even management method in the future. An assessment of the socio-economic and environmental performance of around 40 professional vineyards was conducted by a multi-criteria analysis for decision support (models from the ELECTRE family) on the basis of seven weighted criteria: the economic profitability of the vineyard, the risk of ecotoxicity of the products used, the pressure exerted by the use of pesticides, the degree of implementation of agroecological practices, the quality of phytosanitary spraying in relation to impacts on ecosystems, the burden of viticultural work, the complexity of the production system. The first results show a higher level of performance for farms that ensure good control of phytosanitary inputs and agroecological practices, without at this stage having integrated all the aspects of an agroecological approach. A simulation of the scenarios for changes in practices (intensification of agroecological practices, reduction in phytosanitary pressure, etc.) is being finalized. This work will be the subject of a promotion and transfer approach with professional players (farmers-wine-growers-advisers) in order to be able to lead to a strong trend of significant reduction in the use of pesticides in the vineyardL'évolution de la productivité en agriculture, pour répondre aux besoins alimentaires de la croissance démographique, et celle de la nécessaire protection qualitative des fruits dans le cas des vignobles et des vergers notamment, s'est faite durant quasiment un demi-siècle par l'usage massif et souvent excessif de produits phytosanitaires, outre celui des fertilisants. L'objectif était la lutte contre les cryptogames et les ravageurs des plantes et la gestion de la concurrence des adventices préjudiciables au niveau de production agricole. Ces pesticides, faciles à utiliser et très efficaces, ont été appliqués durant cette période de façon systématique suivant des recommandations, généralement à l'encontre de considérations agronomiques et écologiques. Leur usage excessif trouve ses conséquences dans la contamination des écosystèmes et particulièrement les hydrosystèmes et les sols. Les transferts des pesticides d'origine agricole essentiellement depuis les parcelles d'épandage vers les cours d'eau, sont connus. La toxicité des molécules pour les utilisateurs, les consommateurs, et les milieux biotiques est désormais avérée. Les pesticides ont ainsi des effets délétères (directs et indirects) pour de nombreux organismes non cibles des milieux récepteurs. Malgré toutes les actions de politiques publiques mises en oeuvre pour réduire leurs usages, les constats de la pollution des milieux aquatiques régulièrement publiés suite aux synthèses des différents acteurs sur le terrain (Agences de l'eau, Agences Régionales de santé) présentent un bilan très lourd de cette situation récurrente depuis les dernières décennies. Les résultats de la consultation nationale sur la problématique environnementale dans le cadre du Grenelle de l'Environnement ont été traduits, en ce qui concerne la protection des milieux naturels, dans la loi n° 2009-967 de programmation, avec un objectif de réduction significative (initialement de moitié) des quantités de produits phytopharmaceutiques en dix ans. La loi a ciblé prioritairement la protection des 500 captages les plus menacés par les pollutions diffuses. Ces dispositions ont été mises en oeuvre dans le cadre du Plan Interministériel français Ecophyto. Une telle orientation politique en vue de passer d'un système global productiviste à un système plus durable nécessite de profondes mutations dans les pratiques de protection phytosanitaire et de façon plus globale de production. Fin 2012, le Ministre en charge de l'Agriculture a lancé le projet agroécologique pour la France en ciblant le retour de l'agronomie au coeur des processus, en relation avec la prise en compte de l'Écologie afin de valoriser au mieux les agroécosystèmes. Le plan Ecophyto a été renforcé afin d'aboutir à la réduction attendue des pesticides. Le projet de recherche PhytoCOTE qui a débuté mi-2015 pour une période de quatre ans, est une émanation du groupe "Pesticides" du LabEx COTE de l'Université de Bordeaux. Il a pour objectif de mettre en oeuvre des travaux de recherche dans une démarche originale d'intégration, relatifs à l'usage des pesticides dans les agrosystèmes, à leurs transferts dans les écosystèmes connexes, à la bioaccumulation et à leur toxicité potentielle dans le continuum écosystème agricole - écosystème estuarien ; ainsi que l'évaluation des effets de changements de pratiques par modélisation de différents scenarii. Les multiples approches scientifiques de ce projet justifient une intervention pluridisciplinaire (agronomie, chimie environnementale, hydrobiologie, écologie, écotoxicologie, socio-économie). Concernant plus particulièrement l'axe agronomique présenté dans ce papier, les travaux visaient en premier lieu à caractériser les pratiques agricoles / viticoles et particulièrement la pression anthropique phytosanitaire sur des parcelles viticoles de la zone d'étude située dans le Blayais (rive droite de l'estuaire de la Gironde). L'analyse des modes de conduite agricole (conventionnel, agrobiologie, agroécologie,...) et celle du comportement décisionnel des agriculteurs face aux choix des traitements a pour but d'anticiper la capacité des viticulteurs à changer leurs pratiques, voire mode de conduite dans le futur. Une évaluation des performances socio-économiques et environnementales d'une quarantaine exploitations viticoles professionnelles a été conduite par une analyse multicritère pour l'aide à la décision (modèles de la famille ELECTRE) sur la base de sept critères pondérés : la rentabilité économique de l'exploitation viticole, le risque d'écotoxicité des produits utilisés, la pression exercée par l'usage des pesticides, le degré de mise en oeuvre des pratiques agroécologiques, la qualité de la pulvérisation phytosanitaire par rapport aux impacts sur les écosystèmes, la charge de travail viticole, la complexité du système de production. Les premiers résultats montrent un niveau de performance supérieur pour les exploitations qui assurent une bonne maîtrise des intrants phytosanitaires et des pratiques agroécologiques, sans pour autant à ce stade avoir intégré tous les aspects d'une démarche agroécologique. Une simulation des scenarii de changements des pratiques (intensification des pratiques agroécologiques, baisse de la pression phytosanitaire...) est en cours de finalisation. Ces travaux feront l'objet d'une démarche de valorisation et de transfert auprès des acteurs professionnels (agriculteurs-viticulteurs-conseillers) afin de pouvoir aboutir à une tendance forte de diminution significative des usages de pesticides dans le vignobl

Adsorption in heterogeneous porous media: Hierarchical and composite solids

SSCI-VIDE+ING+DFAInternational audienceExperiment and molecular simulation are used to investigate adsorption in heterogeneous porous media consisting of hierarchical solids (combining different porosity scales) or composite solids (such as silver nanoparticles adsorbed at the external surface of zeolite). It is shown that adsorption in such heterogeneous materials can be written as a linear combination of the adsorption isotherms in its different domains (i.e. porosity scales for the hierarchical sample and constituents for the composite sample). In the case of the composite material, we also show that the linear combination can be used with weighing parameters obtained for a different adsorbate. Such a superimposition principle, which is validated using well-characterized experimental samples, is of interest for characterization purpose as well as industrial applications as they can be used to determine accurately the amount of phases in a given sample (volume corresponding to a given porosity scale or constituent). In contrast, significant departure between the experimental adsorption isotherm and the linear combination can be used to detect coupling effects between the different domains or restrained access to a given domain type. Such a characterization strategy of complex heterogeneous media is complementary to other experiments, such as those probing capillary hysteresis shapes, scanning curves and subloops, which allow determining the distribution of domains within the framework of the independent domain theory. (C) 2016 Elsevier Inc. All rights reserved

Breakthrough in Xenon Capture and Purification Using Adsorbent-Supported Silver Nanoparticles

SSCI-VIDE+ING+DFAInternational audienceRare gas capture and purification is a major challenge for energy, environment, and health applications. Of utmost importance for the nuclear industry, novel separation processes for Xe are urgently needed for spent nuclear fuel reprocessing and nuclear activity monitoring. The recovered, non-radioactive Xe is also of high economic value for lighting, surgical anesthetic, etc. Here, using adsorption and breakthrough experiments and statistical mechanics molecular simulation, we show the outstanding performance of zeolite-supported silver nanoparticles to capture/separate Xe at low concentrations (0.087-100 ppm). We also establish the efficiency of temperature swing adsorption based on such adsorbents for Xe separation from Kr/Xe mixtures and air streams corresponding to off-gases generated by nuclear reprocessing. This study paves the way for the development of novel, cost-efficient technologies relying on the large selectivity/capacity of adsorbent-supported silver nanoparticles which surpass all materials ever tested

Simultaneous quantification of sporangia and zoospores in a biotrophic oomycete with an automatic particle analyzer: Disentangling dispersal and infection potentials

Quantitative pathogenicity traits drive the fitness and dynamics of pathogens in agricultural ecosystems and are key determinants of the correct management of crop production over time. However, traits relating to infection potential (i.e. zoospore production) have been less thoroughly investigated in oomycetes than traits relating to dispersal (i.e. sporangium production). We simultaneously quantified sporangium and zoospore production in a biotrophic oomycete, for the joint assessment of life-cycle traits relating to dispersal and infection potentials. We used an automatic particle analyzer to count and size the sporangia and/or zoospores produced at t = 0 min (no zoospore release) and t = 100 min (zoospore release) in 43 Plasmopara viticola isolates growing on the susceptible Vitis vinifera cv. Cabernet Sauvignon. We were able to differentiate and quantify three types of propagules from different stages of the pathogen life cycle: full sporangia, empty sporangia and zoospores. The method was validated by comparing the sporangium and zoospore counts obtained with an automatic particle analyzer and under a stereomicroscope (manual counting). Each isolate produced a mean of 5.8 ± 1.9 (SD) zoospores per sporangium. Significant relationships were found between sporangium production and sporangium size (negative) and between sporangium size and the number of zoospores produced per sporangium (positive). However, there was a significant positive correlation between total sporangium production and total zoospore production. This procedure can provide a valid quantification of the production of both sporangia and zoospores by oomycetes in large numbers of samples, facilitating joint estimation of the dispersal and infection potentials of plant pathogens in various agro-ecological contexts