Prédire l’occurrence des espèces adventices : quelles échelles de temps et d’espace ?

Comprendre la distribution spatiale des communautés végétales et les processus écologiques sous-jacents constituent un enjeu majeur en particulier pour la gestion intégrée de la flore adventice. Le projet européen PURE ("Pesticide Use-and-risk Reduction in European farming systems with Integrated Pest Management") vise à concevoir, à partir d’études empiriques identifiant les déterminants locaux et régionaux de la distribution d’espèces nuisibles, des paysages qui leur soient défavorables. Les déterminants de la distribution des adventices sont généralement étudiés à l’échelle de la parcelle or, de récentes études suggèrent qu’il est également nécessaire de tenir compte du contexte paysager. Par ailleurs, les paysages agricoles constituent des systèmes dynamiques dans lesquels les cultures et les pratiques se succèdent. Nous faisons l’hypothèse que la flore adventice qui s’exprime dans une parcelle une année donnée dépend à la fois des pratiques appliquées l’année donnée mais également les années précédentes et des pratiques sur les parcelles voisines. Notre étude vise ainsi à identifier quelles échelles de temps et d’espace sont les plus pertinentes pour prédire l’occurrence des espèces adventices. La flore adventice a été échantillonnée dans 58 parcelles de la zone de Fénay pendant 4 années consécutives. Les pratiques de ces parcelles ont été recensées de 2004 à 2011 par enquêtes auprès des agriculteurs. Nous avons adopté une approche de sélection de modèles basée sur le critère d’AIC, complétée par une validation croisée pour quantifier les capacités prédictives du meilleur modèle. Les premiers résultats montrent que l’intégration d’échelles de temps et d’espace larges améliore la description de la distribution des adventices

Influence du paysage et des pratiques agricoles sur le contrôle biologique des graines d'adventices par les carabiques

Farmland biodiversity and its associated ecosystem services are affected by agricultural activities at multiple spatial scales. Among these services, the regulation of weeds by invertebrate seed predators has received much attention recently but little is known about the relative effect of local management and landscape context of fields on this process. We monitored seed predation on four common weed species and carabid communities in 28 winter-cereals fields during five consecutive weeks in spring 2010. These fields were situated in contrasted landscape contexts and varied in terms of intensity of pesticide treatments and soil tillage regimes. Weed seed predation was strongly and positively related to the Shannon diversity of (strictly) granivorous carabids and to the activity–density of omnivorous carabids but negatively to the richness of omnivorous carabids. Weed seed predation and granivore diversity were positively related to landscape diversity and the proportion cover of temporary grassland within a 1000 m radius around focal fields and were negatively affected by the intensity of local pesticide treatments. No-till systems sheltered higher diversity of granivorous carabids but did not show higher seed predation rates. We showed that landscape composition factors had a higher relative influence than local practices factors on weed seed predation service. Consequently, weed management strategies should not only consider the management of single fields but also the surrounding landscape to preserve carabid biodiversity and enhance weed seed predation service

Aider à la gestion des services de régulation naturelle des bioagresseurs : enjeux de connaissances et de prise en compte des agriculteurs : une approche bibliographique

Comment construire des connaissances pour aider les agriculteurs à mieux mobiliser les services de régulation naturelle des bioagresseurs? Nous avons réalisé une revue de la littérature scientifique pour examiner si et comment les connaissances produites pouvaient aider à la réalisation d'un diagnostic de ces services. Nous avons considéré pour cela que ces connaissances devaient porter sur les relations entre i) la problématique de la régulation naturelle des bioagresseurs, ii) les facteurs affectant cette problématique (e.g., pratiques agricoles, environnement paysager), et iii) les ressources des agriculteurs impactées par la régulation biologique (e.g., productions) et/ou permettant de maîtriser les facteurs affectant cette régulation (e.g., ressources en connaissance, travail, équipements). Nous avons aussi examiné si les dynamiques temporelles de ces relations étaient étudiées (Duru, Therond et al, 2015). 1. Nous avons réalisé une requête large dans le Web Of Science des études portant sur le contrôle, y compris chimique et/ou mécanique, des bioagresseurs (15334 articles). 2. Ayant peu de mots clés précis pour identifier les dimensions d'un diagnostic dans ces études, nous avons construit et mobilisé des dictionnaires de mots clés dans une analyse lexicale de notices avec l'outil CorText. Un sous-corpus de 6024 articles a été obtenu après extraction d'études hors-sujet. Nous avons identifié 9 thématiques diversement combinées dans les études, les plus fréquentes étant: "gestion des bioagresseurs", "gestion des adventices", "systèmes de cultures", "modélisation et prise de décision", "acteurs et système d'exploitation" et "agroécosystème et paysage". 3. Afin d'identifier les connaissances utiles pour un diagnostic à partir de ces thématiques, nous avons échantillonné des études selon leurs profils et les avons analysées à partir d'une grille de lecture ad hoc. Nous présentons les résultats pour une sélection de 31 études les plus pertinentes a priori. Leurs notices mentionnent la régulation naturelle des bioagresseurs et combinent 3-5 thématiques dont au moins "acteurs et systèmes d'exploitation": notre hypothèse est qu'elles prennent en compte explicitement les acteurs et leurs ressources. Ces études sont effectivement les plus riches. Cependant la plupart n'étudient aucune dynamique temporelle. Nous avons distingué 3 groupes. Le premier groupe (15 articles) met l'accent sur l'élucidation de l'influence relative des facteurs "pratiques" et "paysage" sur le phénomène de régulation; les ressources des agriculteurs sont contextuelles (ex: comparaison agriculture biologique vs. agriculture conventionnelle). Le deuxième groupe (6 articles) met l'accent sur l'impact de la régulation biologique et/ou des nouvelles pratiques et aménagements paysagers sur les ressources des agriculteurs (e.g., coûts/bénéfices économiques) à l'échelle de la parcelle. Le dernier groupe (10 articles) est le plus intégrateur des composantes du diagnostic; on y trouve le plus d'études engagée dans l'accompagnement des agriculteurs, notamment l'apprentissage collectif (Bell et al, 2016; Robertson et al, 2014)

Les effets conjugués de la gestion parcellaire et du contexte paysager et de sa dynamique sur les bioagresseurs et les niveaux de régulation biologique

Ce séminaire est une restitution des principales avancées obtenues dans le cadre des projets ANR PEERLESS «viabilité d’une gestion écologique renforcée de la santé des plantes dans les paysages agricoles » (2013-2017) et FRB SEBIOPAG-PHYTO «déterminants agricoles parcellaires et paysagers des variations de niveaux de régulation biologique » (2014-2017). Le séminaire a rassemblé 60 scientifiques, pour moitié extérieure aux unités INRA partenaires de ces projets. Il s'est déroulé à Paris Paris les 27-28 novembre 2017

Volet "écosystèmes agricoles" de l’Evaluation Française des Ecosystèmes et des Services Ecosystémiques.

L’ambition de l’étude Inra "EFESE-EA" est de décrire les mécanismes et déterminants de la fourniture des services écosystémiques par les écosystèmes agricoles sur la base d'une revue des connaissances existantes, et de procéder à leur évaluation à l’échelle nationale sur la base d’indicateurs définis dans le cadre de l’étude. L’organisation du travail, telle que prévue en début d’étude, se voulait séquentielle : (1) identification et spécification biophysiques d’une liste de biens agricoles et services écosystémiques ; (2) évaluation biophysique : quantification du niveau de fourniture des biens et services identifiés à l’étape (1) (3) évaluation économique : quantification de la valeur économique des services (le plus souvent dans une unité monétaire) Dans le temps imparti à l’étude, le collectif d’experts a donné la priorité aux volets biophysiques (1) et (2) afin : - d’instruire de façon robuste la conceptualisation des biens et services (volet 1) : ce travail constitue un front de recherche actuel, associé à une littérature académique abondante mais parfois non stabilisée, que le collectif d’experts s’est attaché à analyser de façon à proposer des choix de conceptualisation argumentés ; - de pousser au maximum l’exercice d’évaluation biophysique (volet 2) dans le cadre de la demande initiale formulée par le MEEM : cartographier la production d’un large panel de biens agricoles et les SE rendus par les écosystèmes agricoles à la résolution spatiale la plus fine possible, et à l’échelle France entière. A noter que le présent exercice ne constituant pas un projet de recherche mais bien une étude institutionnelle Inra (au sens des procédures DEPE), l’ensemble des évaluations développées dans le présent rapport est réalisée à partir de données existantes, aucun travail d’expérimentation visant à acquérir de nouvelles données de terrain n’ayant été conduit.[br/] Il résulte de ce choix de priorisation que : - le volet d’évaluation économique (3) est initié pour quelques SE mais peu développé en comparaison des volets (1) et (2) ; - tout en veillant à élaborer des méthodologies d’évaluation biophysiques traçables et robustes, les experts ont pris le parti de proposer des méthodologies plus exploratoires pour quelques SE pour lesquels les données actuelles ne permettent pas d’évaluer directement le niveau de fourniture à l’échelle France entière : dans ces cas particuliers (signalés explicitement dans les sections du rapport dont ils font l’objet), les méthodologies ont été mises en œuvre jusqu’à la réalisation des cartographies dans le but de donner à voir le potentiel qu’offrent ces méthodologies et la nature des résultats qu’elles peuvent produire sous condition de leur validation France entière, plutôt que dans le but d’interpréter pour eux-mêmes les résultats obtenus. Les experts se sont alors particulièrement attachés à relativiser les résultats quantitatifs ainsi produits, et à accompagner les cartographies d’un descriptif détaillé des protocoles de validation qu’il faudrait mettre en œuvre dans les suites de l’étude pour stabiliser et valider ces méthodologies exploratoires. Ce parti pris du groupe de travail EFESE-écosystèmes agricoles est compatible avec l’objectif poursuivi dans le programme EFESE, qui se donne pour objectif de produire un guide méthodologique pour l’évaluation des biens et SE en en pointant les limites, difficultés, précautions et améliorations possibles associées à chacune des pistes avancées