Pratiques agricoles et propriétés agro-écologiques des prairies dans un processus d’intensification écologique : le cas de l’élevage bovin dans le Vercors

National audienceL'élevage bovin pour la production laitière est la composante agricole majeure sur le territoire des Quatre Montagnes dans le massif du Vercors. Sur ce territoire, un enjeu fort soulevé par une grande partie des agriculteurs concerne la question de l'autonomie fourragère. Cet aspect de la production est d'autant plus central qu'il est fortement dépendant des caractéristiques des prairies qui permettent d'assurer la production de fourrage en dépit d'aléas de plus en plus contraignants (sécheresses, dégâts de campagnols…). Comprendre comment maintenir un niveau de production suffisant en s'appuyant sur les propriétés écosystémiques des prairies relève du contexte de l'intensification écologique en abordant les relations entre l'organisation des systèmes d'élevage (usages à l'échelle des parcelles, diversité des types de parcelles au sein des exploitations, distribution au sein du paysage) et les valeurs d'usage et services écosystémiques fournis par les prairies. Au sein du projet multi-sites ANR-SYSTERRA MOUVE (Les interactions Elevage et Territoire dans la mise en mouvement de l’intensification écologique), le territoire des Quatre Montagnes constitue l'un des terrains d'approfondissement pour analyser comment l'évolution des pratiques dans le sens de l'intensification écologique peut permettre d'augmenter le niveau des services écologiques et d'améliorer les capacités d'adaptation des élevages. En nous appuyant sur une typologie préétablie des prairies, basée le type d'usage (fauche, pâturage) et la composition simplifiée de la végétation nous avons mesuré un large panel de propriétés écosystémiques sur un échantillon de 50 parcelles représentant la diversité des types d'usage sur le territoire. Les propriétés mesurée couvrent notamment la structure spécifique (diversité, hétérogénéité) et fonctionnelle des communautés (traits foliaires, structuraux, phénologiques), les caractéristiques agronomiques (teneur en N, C, P…) et écologique (biomasse et diversité microbienne) du sol et du fourrage (production, qualité), autant de proxys pour les grands types de services reconnus : (i) services intrants, (ii) services de production fourragère et (iii) services en lien avec la valeur écologique des prairies. Les premiers résultats révèlent le rôle prépondérant de deux facteurs liés aux usages pour les propriétés agro-écologiques des prairies : la date de première fauche ou pâturage et le caractère temporaire ou permanent des prairies (date du dernier retournement). Les prairies temporaires offrent un bon niveau de services intrant (fertilité, matière organique) et de production et qualité fourragère mais une faible valeur écologique (faible diversité). Cette distinction sur la base des propriétés agro-écologiques est d'autant plus intéressante que les entretiens auprès des éleveurs ont souligné l'importance de la place des prairies temporaires comme une des clés pour l'autonomie fourragère. Ces prairies productives étant également les plus sensibles aux aléas et offrant une moindre souplesse d'utilisation. A terme, notre objectif est d'identifier les compromis, synergies et antagonismes entre les différents types de services rendus (agronomiques, écologiques) en fonction de différents scénarios d'intensification écologique à l'échelle du territoire

Theory of Current-Induced Magnetization Precession

We solve appropriate drift-diffusion and Landau-Lifshitz-Gilbert equations to demonstrate that unpolarized current flow from a non-magnet into a ferromagnet can produce a precession-type instability of the magnetization. The fundamental origin of the instability is the difference in conductivity between majority spins and minority spins in the ferromagnet. This leads to spin accumulation and spin currents that carry angular momentum across the interface. The component of this angular momentum perpendicular to the magnetization drives precessional motion that is opposed by Gilbert damping. Neglecting magnetic anisotropy and magnetostatics, our approximate analytic and exact numerical solutions using realistic values for the material parameters show (for both semi-infinite and thin film geometries) that a linear instability occurs when both the current density and the excitation wave vector parallel to the interface are neither too small nor too large. For many aspects of the problem, the variation of the magnetization in the direction of the current flows makes an important contribution.Comment: Submitted to Physical Review

Apport d'un modèle simplifié de simulation du bilan hydrique pour l'analyse de la satisfaction du besoin en eau de prairies irriguées des Alpes internes

Le recours à l'irrigation des prairies permanentes du val d'Aoste (Alpes italiennes) s'explique par la faible pluviosité estivale et la forte demande d'évapotranspiration. Pour étudier la satisfaction des besoins en eau de divers types de prairies irriguées, nous avons utilisé un modèle simplifié de calcul des variations de la teneur en eau du sol. Il s'agit du module bilan hydrique de CREAMS (chemical, runoff, and erosion from agricultural management systems). Dans un premier temps, nous caractérisons la variabilité des différentes variables entrées dans le modèle : propriétés hydriques des sols, fréquences, dates et doses d'irrigation. Nous évaluons par ailleurs la valeur d'un paramètre de calage décrivant la répartition du système racinaire avec la profondeur. Dans un deuxième temps, nous simulons les variations de la teneur en eau du sol sur un réseau de 8 parcelles dont nous suivons l'humidité volumique et la production de matière sèche. Les calculs donnent des résultats comparables aux humidités observées et le rendement en matière sèche est corrélé significativement aux déficits hydriques moyens calculés. Le modèle ainsi validé nous permet de simuler le comportement hydrique de différentes parcelles représentatives de la variabilité régionale des sols et des pratiques d'irrigation.A simplified water-balance model for the analysis of the satisfaction of water requirements in irrigated inner Alps meadows. Irrigation of permanent meadows in Val d'Aosta (inner Italian Alps) is rendered necessary by low summer precipitations and by a high evapotranspiration demand. To study the satisfaction of the water requirement of vegetation, a simple model of water balance calculation was used. This is the 'hydrology' module of CREAMS (chemical, runoff, and erosion from agricultural management systems). We first characterized the variability of the different input variables: hydric properties of the soils, dates and frequencies of irrigation, and doses of water supplied. We also assessed the value of a parameter that relates root distribution with depth. We noticed a great variability of soil properties and irrigation practices. We then ran a simulation of water balance on 8 plots where soil moisture and dry-matter yield were monitored. The results of the calculations were comparable to the observed soil moisture values. Moreover, the dry-matter yields were correlated with the calculated mean water deficit. Simulations run with the model provide a framework adapted to the regional variability of soil properties and agricultural practices, which can be used to analyse interaction of the factors involved in the water balance

Apport d'un modèle simplifié de simulation du bilan hydrique pour l'analyse de la satisfaction du besoin en eau de prairies irriguées des Alpes internes

National audienceIrrigation of permanent meadows in Val d’Aosta (inner Italian Alps) is rendered necessary by low summer precipitations and by a high evapotranspiration demand. To study the satisfaction of the water requirement of vegetation, a simple model of water balance calculation was used. This is the ’hydrology’ module of CREAMS (chemical, runoff, and erosion from agricultural management systems). We first characterized the variability of the different input variables: hydric properties of the soils, dates and frequencies of irrigation, and doses of water supplied. We also assessed the value of a parameter that relates root distribution with depth. We noticed a great variability of soil properties and irrigation practices. We then ran a simulation of water balance on 8 plots where soil moisture and dry-matter yield were monitored. The results of the calculations were comparable to the observed soil moisture values. Moreover, the dry-matter yields were correlated with the calculated mean water deficit. Simulations run with the model provide a framework adapted to the regional variability of soil properties and agricultural practices, which can be used to analyse interaction of the factors involved in the water balance.Le recours à l’irrigation des prairies permanentes du val d’Aoste (Alpes italiennes) s’explique par la faible pluviosité estivale et la forte demande d’évapotranspiration. Pour étudier la satisfaction des besoins en eau de divers types de prairies irriguées, nous avons utilisé un modèle simplifié de calcul des variations de la teneur en eau du sol. Il s’agit du module bilan hydrique de CREAMS (chemical, runoff, and erosion from agricultural management systems). Dans un premier temps, nous caractérisons la variabilité des différentes variables entrées dans le modèle : propriétés hydriques des sols, fréquences, dates et doses d’irrigation. Nous évaluons par ailleurs la valeur d’un paramètre de calage décrivant la répartition du système racinaire avec la profondeur. Dans un deuxième temps, nous simulons les variations de la teneur en eau du sol sur un réseau de 8 parcelles dont nous suivons l’humidité volumique et la production de matière sèche. Les calculs donnent des résultats comparables aux humidités observées et le rendement en matière sèche est corrélé significativement aux déficits hydriques moyens calculés. Le modèle ainsi validé nous permet de simuler le comportement hydrique de différentes parcelles représentatives de la variabilité régionale des sols et des pratiques d’irrigation

Elaboration d'une typologie des valeurs d'usage agricole des prairies de fauche du Val d'Aoste (Italie): objectifs et phases de réalisation

FAO série technique REUR*INRA, centre de Versailles Diffusion du document : INRA, centre de VersaillesNational audienc

Evaluer l'effet des modes de gestion sur la production fourragère et la qualité environnementale pour identifier les voies possibles d'intensification écologique en prairie de montagne

International audienceEcological intensification in grasslands can be regarded as a process for increasing forage production while maintaining high levels of ecosystem functions and biodiversity. In the mountain Vercors massif, where dairy cattle farming is the main component of agriculture, how to achieve forage autonomy at farm level while sustaining environmental quality for tourism and local dairy products has recently stimulated local debate. As specific management is one of the main drivers of ecosystem functioning, we assessed the response of forage production and environmental quality at grassland scale across a wide range of management practices. We aimed to determine which components of management can be harnessed to better match forage production and environmental quality. We sampled the vegetation of 51 grasslands stratified across 13 grassland types. We assessed each grassland for agronomic and environmental properties, measuring forage production, forage quality, and indices based on the abundance of particular plant species such as timing flexibility, apiarian potential, and aromatic plants. Our results revealed an expected tradeoff between forage production and environmental quality, notably by stressing the contrasts between sown and permanent grasslands. However, strong within-type variability in both production and environmental quality as well as in flexibility of timing of use suggests possible ways to improve this trade-off at grassland and farm scales. As achieving forage autonomy relies on increasing both forage production and grassland resilience, our results highlight the critical role of the ratio between sown and permanent grasslands as a major path for ecological intensification in mountain grasslands

ATOUS-Vers une approche Territoriale de l’Autonomie Fourragère et des services rendus par les systèmes fourragers à dominante herbagère en production fromagère AOP de Montagne

Les objectifs du programme ATOUS étaient d’explorer les interactions entre l’autonomie fourragère et la production de services écosystémiques sur des territoires d’élevage laitier AOP en zone herbagère de montagne surtrois massifs (Alpes du nord, Massif Central, Pyrénées Atlantiques). L’analyse d’une diversité de situations et le fort investissement fourni par les divers partenaires de ce programme ont permis de constituer une base de données unique, de produire de nouveaux outils transversaux et de porter un regard commun sur les prairies présentes dans ces massifs: leur diversité, leurs potentiels, les services fournis. Ce programme a permis également d’observer une transformation sociale des producteurs de lait engagés en AOP sur la question de la prise en compte de ces services écosystémiques. Une illustration de l’intérêt de mixer les approches en combinant sciences biotechniques et sciences sociales a pu être fournie, ceci afin de dégager de nouveaux angles de perception complémentaires et d’accroître notre compréhension des fonctionnements fourragers à l’échelle des territoiresThe objectives of the ATOUS program were to explore ways of articulating forage self-sufficiency and ecosystemic services supply in PDO cheese areas in three mountain grasslands areas. The analysis of various situations and the prominent investment of the different partners in this program have made Hulin S. et al. possible the assembly of a single database, the production of new transversal tools and to take a common look on semi-natural grasslands in these mountains on their diversity, their potential and all services they provide. A social transformation of PDO milk producers on their ecosystemic services consideration was also observed. An illustration of the interest to combine biotechnical approaches and social science was provided, in order to improve our understanding of the forage systems at the territory scale

Des typologies pour évaluer les services agro-environnementaux des prairies permanentes

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