Le stock de semences adventices peut-il être utilisé dans les études de terrain sur l’effet des systèmes de culture

Prod 2019-301b EA GESTAD INRA DOCTNational audiencePrévoir l’évolution des communautés adventices est une préoccupation majeure lors de la mise en place de nouveaux systèmes de culture. Néan-moins, il se pose la problématique de la méthodolo-gie à utiliser pour étudier de tels systèmes. Le stock de semences du sol des parcelles cultivées repré-sente en théorie la flore potentielle et semble s’im-poser comme la façon la plus fiable de caractériser les communautés de mauvaises herbes. Toutefois, cette méthode est lourde à mettre en place. Dans cette étude, la flore adventice d’une centaine de parcelles conduites en semis direct sous couvert a été étudiée au travers de deux méthodes : un relevé de flore réalisé au printemps et un échantillon du stock semencier à partir de carottes de terre préle-vées durant l’hiver. Les résultats des deux mé-thodes ont été comparés et la méthode des relevés de flore est apparue comme étant la plus appro-priée pour obtenir une caractérisation suffisante de la flore adventice sur des dispositifs de suivi de courte durée. En fonction des objectifs du dispositif expérimental et des moyens humains disponibles, l’étude du stock de semences devient un indicateur pertinent si l’échantillonnage est suffisant, notam-ment sur des dispositifs de longue durée sur do-maines expérimentaux

Stock de semences versus relevé de flore : comment mesurer les évolutions de la flore adventice liées à des modifications de systèmes de culture ?

National audienceLe suivi des changements de la composition adventice est une préoccupation majeure lors de la mise en place de nouveaux systèmes de culture. Il se pose toutefois des questions sur la méthodologie à mettre en place pour ce type de travail. L’étude du stock de semences qui représente en théorie la flore potentielle, semble s’imposer comme la façon la plus évidente de caractériser les communautés de mauvaises herbes. Toutefois cette méthode est lourde à mettre en place et nécessite un nombre d’échantillons important. La flore adventice d’une centaine de parcelles conduites en semis direct sous couvert a été étudiée au travers de deux méthodes : un relevé de flore réalisé au printemps et un échantillon du stock semencier à partir de carottes de terre prélevées durant l’hiver. Les résultats des deux méthodes ont été comparés et la méthode des relevés de flore semble être la plus appropriée pour obtenir une caractérisation suffisante de la flore adventice sur des dispositifs de suivi de courte durée. En fonction des objectifs du dispositif expérimental et des moyens humains disponibles, l’étude du stock de semences devient intéressante si l’échantillonnage est suffisant, notamment sur des dispositifs de longue durée sur domaines expérimentaux. Seedbank versus flora surveys: how to measure changes in weed flora related to changes in cropping systems? Monitoring changes in weed community composition is a major concern when implementing new cropping systems. However, there are questions about the methodology to be used for this type of work. The study of the seedbank, which represents theoretically the potential flora, seems to be the most obvious method to characterize weed communities. However, this method is time-consuming and requires a large number of samples. The weed flora of 90 fields were studied by two methodologies: one flora survey carried out in spring and one seedbank survey conducted from soil samples collected in winter. Results of both methods were compared and the flora survey appears to be the most appropriate method for a good characterization of the flora for short term experiments. Depending of the objectives of the experimental set-up and the available human resources, the study of seedbank may be more suitable for long term studies carried out in experimental farms, when the sampling effort is high

Possibilité de dissémination d'Ambrosia artemisiifolia L. via les semences de tournesol

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Étude des communautés adventices et semis direct sous couvert – méthodologies et premiers résultats

National audienceL’estimation des changements de flore liés à la mise en place d’un nouveau type de système de culture pose des questions sur le type d’échantillonnage à réaliser. Si les relevés de type « parcours » sur une zone de la parcelle semblent les plus satisfaisants pour capter les changements de diversité spécifique, le choix du nombre et de la période de relevés pose encore question afin d’obtenir des jeux de données les plus satisfaisants possibles pour répondre aux objectifs fixé

What are the biological determinants of regeneration of perennial weeds? Effect of fragment weight and bud number on the regrowth of five perennial weed species

Book of abstract p.334International audiencePerennial weeds have become an increasing problem with the reduction of herbicide use andtillage. Because of their capacity to regenerate from vegetative organs, such as roots andrhizomes, they must be controlled with different management techniques than annuals. Todate, few studies exist on this topic and farmers often lack solutions to control perennials intheir cropping systems. Management strategies must focus on the depletion of theregenerative organ reserves to hamper the production of new shoots. However, there is aneed for a better understanding of below-ground organs physiology and the determiningfactors of their regrowth capacities.Our aim was to assess the number of shoots and their growth speed from one below-groundfragment according to 1) its weight, which is related to the amount of available reserves, and2) the number of buds initially present (visible) on it. Five species were investigated:Cirsium arvense, Sonchus arvensis, Convolvulus arvensis, Elymus repens and Rumex crispus.They were chosen for their frequency and harmfulness in arable crops in temperate regionsand for their difference in terms of multiplication strategy, which implies different vegetativeorgans. Two pot experiments were carried out in a greenhouse: fragments of roots andrhizomes with different weights or different visible bud numbers were buried into 6-L pots,and the number and length of the produced shoots were measured dynamically during theexperiment. The effects of fragment nature (creeping root, rhizome, taproot), weight and thenumber of buds on (1) the probability that a fragment produce a shoot, (2) shoot growth rate,(3) shoot number and (4) maximum shoot length were analyzed. Also, shoot length wasQuantified as a function of hydrothermal time since bud sprouting.These results will be used to model regrowth of perennials from below-ground fragmentsafter tillage in a cropping system simulation model (FLORSYS). This model simulates daily weeddynamics and crop production over the years from cropping system and pedoclimate. Theultimate goal will be to identify agroecological weed management strategies and to helpfarmers to redesign their cropping systems

What are the biological determinants of regeneration of perennial weeds ? Effect of fragment weight and bud number on the regrowth of Elymus repens

National audiencePerennial weeds have become an increasing problem with the reduction of herbicide use and tillage. Because of their capacity to regenerate from vegetative organs, such as roots and rhizomes, they must be controlled with different management techniques than annuals. To date, few studies exist on this topic and farmers often lack solutions to control perennials in their cropping systems. Management strategies must focus on the depletion of the regenerative organ reserves to hamper the production of new shoots. However, there is a need for a better understanding of below-ground organs physiology and the determining factors of their regrowth capacities. Our aim was to assess the number of shoots and their growth speed from one below-ground fragment according to 1) its weight, which is related to the amount of available reserves, and 2) the number of buds initially present (visible) on it. A pot experiment was carried out in a greenhouse: fragments of rhizomes of Elymus repens with different weights and different visible bud numbers were buried into 6-L pots. The number and length of the produced shoots were measured dynamically during the experiment. The effects of fragment weight and bud number on (1) the probability that a fragment produce at least one shoot and (2) shoot growth speed. The main results indicate a strong positive impact of the fragment weight, meaning that the more the reserves, the faster shoots grow, and a negative impact of the density of shoots on a same fragment, which implies a competition effet between the growing shoots. More perennial species are to be studied with the same intentions. These results will be used to model regrowth of perennials from below-ground fragments after tillage in a cropping system simulation model (FLORSYS). This model simulates daily weed dynamics and crop production over the years from cropping system and pedoclimate. The ultimate goal will be to identify agroecological weed management strategies and to help farmers to redesign their cropping systems

Prenez-en de la graine !

prod 2018-237 EA SPE BAP GESTAD INRA AGROSUPNational audienc

Designing a model to investigate cropping systems aiming to control both parasitic plants and weeds

International audienceBranched broomrape (Phelipanche ramosa (L.) Pomel) is a parasitic plant, which causes severe yield losses in major crops worldwide. Because of its broad host range, including numerous non-parasitic weed species, the persistence of its seeds in the soil, and the poor efficiency of available management techniques, broomrape management is complex. The objective of the present paper was to develop a broomrape-dynamics model to support the design of management strategies combining multiple techniques aiming at long-term control of broomrape. Towards this goal, we developed a simulation model with formalisms and parameters based on data from our own experiments and the literature. This model called PheraSys combines 1) a demographic submodel to predict broomrape seed bank dynamics, 2) a trophic-relationships submodel to predict the effect of parasitism on crops and weeds, and 3) a submodel of weed dynamics in agroecosystems to predict the growth of crops and weeds from cropping techniques and pedoclimate. Thanks to an individual representation of each host plant, PheraSys is able to simulate complex heterogeneous canopies. This model can be used as a tool to test management strategies including crop mixtures and relying on biological regulations by weeds

Révélation de l'effet de 17 ans de systèmes de culture contrastés sur la flore adventice d'un blé

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Mieux connaître la diversité des semences des espèces adventices

Une connaissance approfondie de la diversité des semences adventices doit permettre de mieux évaluer les possibilités de régulation biologique ou de gestion durable du stock semencier.La dynamique des communautés adventices annuelles est fortement liée à la réserve de semences contenues dans le sol des parcelles cultivées. Le devenir de ces semences dans le sol dépend non seulement du milieu, des pratiques culturales réalisées mais aussi des caractéristiques biologiques de chaque espèce. Mieux connaître cette diversité des semences adventices reste indispensable dans une évaluation des services positifs et négatifs que peut rendre une communauté de mauvaises herbes.La diversité des semences adventices est importante à connaitre pour (1) savoir comment mieux gérer les adventices en limitant le recours aux herbicides de synthèse, (2) mieux comprendre leur rôle dans les chaines trophiques et ainsi favoriser leur régulation biologique (exemple de la prédation par les carabes) et (3), d’un point de vue méthodologique, faciliter la mise au point de nouvelles méthodes d’estimation du stock semencier dans les sols des parcelles cultivées.Cet article illustre la diversité des semences adventices en synthétisant les connaissances acquises sur seize espèces communément trouvées en parcelles de grande culture. Cette diversité s’exprime sur les plans botaniques, écologiques et biologiques, non seulement au niveau interspécifique (variabilité entre espèces) mais aussi au niveau intraspécifique (variabilité entre échantillons d’une même espèce). Cette variabilité intraspécifique, qui reste à ce jour peu explorée, indique qu’il est préférable de caractériser une espèce non pas par une valeur unique pour un caractère donné (par exemple, le poids de mille grains) mais plutôt par une plage de valeurs