Neutral modelling of agricultural landscapes by tessellation methods—Application for gene flow simulation.

International audienceNeutral landscape models are not frequently used in the agronomical domain, whereas they would be very useful for studying given agro-ecological or physical processes. Contrary to ecological neutral landscape models, agricultural models have to represent and manage geometrical patches and thus should rely on tessellation methods. We present a three steps approach that aimed at simulating such landscapes. Firstly, we characterized the geometry of three real field patterns; secondly, we generated simulated field patterns with two tessellation methods attempting to control the value of some of the observed characteristics and, thirdly, we evaluated the simulated field patterns. For this evaluation, we considered that good simulated field patterns should capture characteristics of real landscapes that are important for the targeted agro-ecological process. Real landscapes and landscapes simulated using either a Voronoi or a rectangular tessellation were thus compared when used as input data within a gene flow model. The results showed that neither tessellation method captured field shapes correctly, thus leading to over or (small) under estimation of gene flow. The Voronoi tessellation, though, performed better than the rectangular tessellation. Possible research directions are proposed to improve the simulated patterns, including the use of post processing, the control of cell orientation or the implementation of other tessellation techniques

Field margins enhance weed seed predation in adjacent fields in early spring

Seed depletion by granivorous organisms can regulate weeds in arable agriculture. Enhancing this regulation can be achieved by adopting farming practices that favour seed predators. Here, we test the hypothesis that the presence of grassy field margins along field edges will increase in-field weed seed predation, in comparison to situations where no grassy field margin is present. Predation cards with Poa annua were exposed in 15 wheat fields in May and June 2018 along 57 transects at distances of 4, 8, 16, 32 meters from the field edge. Cards were either caged (predation by invertebrates) or uncaged predation byall seed predators). We found that in May, the presence of grassy field margins led to higher in-field predation rates at all distances from the field edge, with a very high contribution of invertebrates to seed predation. In June, the presence of grass margin had no impact on in-field seed predation, to which invertebrates and vertebrates contributed equally. This preliminary study provides some support to the hypothesis that grassy field margins augment in-field weed seed predation in early spring. It is plausible that these habitats are emergence sites for invertebrates, with a subsequent high abundance of adults nearby grass margins in early spring, before they disperse more widely across fields and/or switch to alternative prey. These results call for further comparative research on the impact of grass margins on seed predation, seed predators and alternative prey during the whole cropping season

Decision Support Systems for Weed Management

Editors: Guillermo R. Chantre, José L. González-Andújar.Weed management Decision Support Systems (DSS) are increasingly important computer-based tools for modern agriculture. Nowadays, extensive agriculture has become highly dependent on external inputs and both economic costs, as well the negative environmental impact of agricultural activities, demands knowledge-based technology for the optimization and protection of non-renewable resources. In this context, weed management strategies should aim to maximize economic profit by preserving and enhancing agricultural systems. Although previous contributions focusing on weed biology and weed management provide valuable insight on many aspects of weed species ecology and practical guides for weed control, no attempts have been made to highlight the forthcoming importance of DSS in weed management. This book is a first attempt to integrate 'concepts and practice' providing a novel guide to the state-of-art of DSS and the future prospects which hopefully would be of interest to higher-level students, academics and professionals in related areas

Recherche de systèmes de cultures à moindre risque de maladie (pied et racines du blé) - B : Influence de l'itinéraire technique

National audienc

Est-ce que des systèmes de culture sans travail du sol ni herbicides sont possibles? une étude par simulation

National audienc

Les adventices réduisent le rendement et la réduction d'usage d'herbicides aggrave cette perte si elle n'est pas compensée par des mesures préventives et curatives alternatives

EAGESTAD INRACette étude analyse les relations entre usage d'herbicides, infestation d’adventices et pertes de rendement en parcelles d'agriculteurs, via la simulation. Nous avons simulé 255 systèmes de culture d'agriculteurs de 7 régions avec une flore adventice régionale, puis sans adventices, et enfin sans herbicides. Les résultats montrent que (1) la perte de production augmente avec la biomasse adventice, (2) il n'y a pas de relation entre IFT herbicide d'une part, biomasse adventice et perte de rendement d'autre part parce que les agriculteurs prennent des mesures compensatoires lorsqu'ils réduisent l'usage d'herbicides, (3) la perte de rendement et la nuisibilité liée aux adventices augmentent lorsqu'on supprime les herbicides dans les systèmes sans aucune autre modification, (4) les effets sont plus marqués à l'échelle pluriannuelle qu'à l'échelle annuelle

Évaluation du modèle de dynamique de flore multispécifique FLORSYS. Analyse d'incertitude, domaine de validité, erreur de prédiction et règles d'utilisation

EAGESTAD INRAL'objectif est de faire la synthèse des différentes études d'évaluation de FLORSYS (Colbach et al., 2016; Colbach et al., 2006; Colbach et al., 2014; Gardarin, 2008) et d'évaluer la dernière version de FLORSYS pour déterminer son domaine de validité, son erreur de prédiction, les processus à améliorer ou rajouter et des règles d'utilisation. L'évaluation de FLORSYS s’est faite en plusieurs étapes, analysant : (1) la cinétique et la densité de levée des adventices et de la survie du stock semencier en fonction des conditions thermiques, hydriques et structurales du sol, et des traits d'espèces, (2) la pénétration de la lumière dans les couverts hétérogènes, (3) la dynamique des adventices (nombre de plantes, stock semencier, biomasse) dans les systèmes de culture, (4) le rendement des cultures

Contribution des modèles de simulation à l'étude de la perte de rendement due aux adventices et à l'identification d'alternatives aux herbicides (projet CoSAC)

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Membre du comité d'organisation scientifique

International audienc

Projet CoSAC Conception de Stratégies durables de gestion des Adventices dans un contexte de Changement (climat, pratiques agricoles, biodiversité). Dans le cadre du programme ANR Productions durables (DS0501) 2014, reférence projet ANR-14-CE18-0007.

National audienceDans le cadre de la réduction de l'usage d'herbicides demandée par les règlementations françaises et européennes, la gestion des adventices va évoluer. Celles-ci sont nuisibles pour la production agricole mais sont un pilier de la biodiversité des paysages agricoles. Il est donc nécessaire de concilier réduction d'usage d'herbicides, production agricole et conservation de la biodiversité en grandes cultures. L’équipe pluridisciplinaire (écologues, agronomes, modélisateurs,...) du projet COSAC regroupe des partenaires de la recherche et du développement afin de (1) comprendre et quantifier les effets de pratiques agricoles innovantes sur les adventices et le fonctionnement de l'agroécosystème à l'aide d'expérimentations, (2) développer des outils prédisant les effets des pratiques agricoles et du pédoclimat sur la flore adventice, (3) utiliser ces outils pour concevoir des stratégies de gestion d'adventices et d'évaluer leurs performances dans différents contextes de changements (pratiques agricoles, climat, biodiversité), (4) permettre l'adoption de ces stratégies innovantes par les agriculteurs. La tâche 1 analyse les effets de la diversification des cultures (plantes de couvertures, associations de cultures), des techniques spatialisées (pulvérisation localisée d'herbicides, fertilisation sur le rang, strip-till) et du semis direct. Les impacts de ces techniques seront évalues au champ et les processus sous-jacents analysés en serre (compétition pour la lumière et l'azote; architecture racinaire; germination à la surface du sol) et au champ (détection et identification d'adventices par imagerie aérienne; structure du sol et conditions hydrothermiques en semis direct). La tâche 2 intègrera ces résultats dans le modèle existant FLORSYS qui quantifie les effets des systèmes de culture et du pédoclimat sur la dynamique adventice et calcule des indicateurs de nuisibilité (ex. perte de rendement) et bénéfices (ex. richesse spécifique, ressource trophique pour abeilles). D'autres processus (résistance aux herbicides, dispersion des semences, mosaïque pluri-parcellaire, phénologie, indicateurs d'évaluation de la flore adventice) seront intégrés ou améliorés dans FLORSYS. Des analyses de sensibilité de FLORSYS seront réalisées pour identifier les corrélations entre techniques culturales et traits d'adventices. Les simulations serviront aussi à développer un outil d'aide à la décision évaluant les systèmes de culture en termes de nuisibilité et de bénéfices de la flore adventice, après enquête auprès des futurs utilisateurs (chercheurs, conseillers, agriculteurs) pour identifier les critères d'évaluation et les utilisations possibles du modèles. Si possible, un autre outil proposant des systèmes de culture en fonction des objectifs de l'utilisateur sera développé. La tâche 3 utilisera FLORSYS et ses outils dérivés pour évaluer des systèmes de culture existants (enquêtes passées, réseaux de fermes DEPHY, essais "système" existants INRA, ARVALIS, projet interinstituts SYPRRE). De nouveaux systèmes conciliant réduction d'herbicides, production agricole et biodiversité seront conçus par des experts (scientifiques, conseillers), puis évalués avec FLORSYS et les outils dérivés. En fonction de leurs performances simulées, les systèmes seront améliorés lors s’une seconde boucle de conception. Leur robustesse face aux changements (règlementation, contexte socio-technique, climat, flore adventice) sera aussi testée. Les meilleurs systèmes seront évalués par analyse multicritère (DEXiPM®, SYSTERRE®) pour leurs performances économique, environnementale et organisationnelle. Pour intégrer les objectifs et contraintes des agriculteurs lors de la conception de systèmes de culture, des enquêtes sont réalisées pour identifier les freins à l'adoption d'innovations techniques de gestion des adventices. La tâche 4 assurera la valorisation des résultats du projet : organisation de séminaires, pages web et formations pour les conseillers et agriculteurs