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Gérer les espèces adventices et la flore des linéaires non cultivés une approche fonctionnelle

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Gérer les espèces adventices et la flore des linéaires non cultivés une approche fonctionnelle

édition : Sabrina Gaba

Coordination éditoriale : Julie de Bouville et Sophie Leray

Nous remercions l’ensemble des participants à la journée d’animation pour les échanges constructifs : Camila ANDRADE (MNHN), Véronique BLONDY (Chambre d’Agriculture Loire Atlantique), Christian BOCKSTALLER (INRA Laboratoire Agronomie et Environnement), Sébastien BOINOT (INRA Agroécologie), Bérenger BOURGEOIS (INRA Agroécologie), Boechat CAZENAVE (Chambre d’Agriculture Gironde), Benoit CHORRO (OCEALIA), Maxime CHRISTEN (Chambre d’Agriculture Gironde), Eric CIROU (Chambre d’Agriculture Charente-Maritime), Stéphane CORDEAU (INRA Agroécologie), Gaelle DAMOUR (CIRAD), Damien DARROUCH (INRA Dijon), Fabrice DESSAINT (INRA Agroécologie), Laurence FONTAINE (ITAB), Guillaume FRIED (ANSES), Sabrina GABA (INRA Agroécologie), Léo GARCIA (Montpellier SupAgro), Pascal GUIBAULT (Chambre d’Agriculture Gironde), Nicolas GUILPART (AgroparisTech), Yousri HANNACHI (APCA), Elena KAZAKOU (CEFE), Léa LEMOINE (APCA), Safia MEDIENNE (AgroParisTech),Amandine MENET (CEZ-Bergerie Nationale),Delphine MEZIERE (INRA UMR SYSTEM), Mathilde NICOLLEAU (AgroSolutions), Wilfried QUEYREL (AgroSup Dijon), Chantal RABOLIN (INRA Laboratoire Agronomie et Environnement),Marie-Hélène ROBIN (Ecole Supérieure d’Agriculture de Purpan), Alain RODRIGUEZ (ACTA),Christophe-Charles SCHNEIDER (INRA Laboratoire Agronomie et Environnement), Isabelle SENEGAS (Chambre d’Agriculture de Bretagne), Léa UROY (UMR ECOBIO, INRA - UMR BAGAP), Cyrille VIOLLE (Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive), Philippe VISSAC (ACTA), Juliette WAYMEL (CBN Brest).

Photo de couverture : © Vincent Bretagnolle© FRB Janvier 2018 - ISBN 979-10-91015-26-4

Gérer les espèces adventices et la flore des linéaires non cultivés une approche fonctionnelle

Ce livret présente une partie des travaux présentés lors de la journée d’animation conjointe des RMTs FlorAd et AgroforesterieS avec le soutien de la FRB.

k édito 6

k Introduction à l’approche fonctionnelle 8

k Encadré : Qu’est-ce qu’un trait fonctionnel ? 11

k Que sont les plantes adventices ? 12Caractères fonctionnelles des plantes adventices : comparaison avec les espèces prairiales. 13

Différences fonctionnelles entre espèces adventices et espèces prairiales 13Diversité des stratégies écologiques réduites chez les espèces adventices les plus « fidèles » aux cultures 14Conclusion 14

Les traits peuvent-ils nous renseigner sur l’effet des pratiques agricoles sur la flore des agrosystèmes ? 16

Travail du sol et types biologiques 16Quels traits pour échapper aux traitements herbicides ? 16Les traits comme indicateurs des changements de flore dans le temps 18Conclusion 18

k Les adventices au service de l’agriculture 19Flore sauvage des vignes : sa réponse à la gestion et son effet sur la production 20

Comparaison des effets de trois enherbements 20Conclusion 21

Approche fonctionnelle pour le choix de plantes de services. Exemple des systèmes de culture bananiers 22

Caractérisation fonctionnelle de plantes de services 23Conclusion 24

Sommaire

k Réduire l’usage des produits phytosanitaires en favorisant la régulation des adventices par des cultures compétitives 25

Caractérisation de variétés de blé tendre plus compétitives vis-à-vis des adventices 26

Les résultats confirment l’aptitude à la compétition du blé vis-à-vis des adventices 26Conclusion 27

k Pourquoi l’approche fonctionnelle pour les systèmes agroforestiers ? 28Comment promouvoir les espèces adventices dans les bandes enherbées ? 29

Quelles espèces adventices et quelles caractéristiques biologiques ? 29Quel bilan pour les bandes enherbées ? 31

L’approche fonctionnelle peut-elle aider à concevoir des linéaires sous-arborés en agroforesterie intra-parcellaire ? 32

Objectif de recherche 33Méthode 33

k Les contributeurs 35

k Présentation des structures 35Présentation du RMT FlorAd 37

Qui sommes-nous ? 37Nos objectifs généraux 37

Présentation du RMT AgroforesterieS 38Coordination et organisation 38Les partenaires 39

Présentation de la FRB 39

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ÉdiTo

Le 11 décembre 2017 s’est déroulée à l’ACTA une journée d’animation sur l’utilisation de l’approche fonctionnelle pour la gestion de la flore adventice en grande culture et en vigne et la flore des linéaires non cultivés. Pourquoi organiser un tel évènement en plein débat autour de la reconduction de l’herbicide devenu le plus célèbre du monde « le glyphosate » ?

Il est tout d’abord important de rappeler ce que sont les flores adventice et des linéaires. Ces flores des milieux cultivés sont constituées d’espèces végétales sauvages (plus de 1400 espèces en France) qui se développent dans les champs de blé, entre les rangs de vigne ou au pied et entre les arbres dans les systèmes en agroforesterie. Parmi les espèces les plus emblématiques, on citera le coquelicot, le bleuet, le pissenlit ou encore le chardon. Alors que pour certains, l’énoncé de ces espèces évoque des souvenirs de « soirs bleus d’été », pour d’autres ces espèces représentent un risque important. En effet, ces plantes ont besoin de ressources telles que l’azote ou la lumière pour croître et produire des graines. Or dans une parcelle agricole ou viticole, ces ressources sont également nécessaires pour la croissance de la culture ou de la vigne. Une réduction de la quantité de ressources pour les plantes de culture signifie une perte de production. C’est pourquoi les agriculteurs et les viticulteurs ont mis en place des stratégies de gestion leur permettant de contrôler l’abondance de ces flores dans leurs parcelles. Ces stratégies de gestion, dont la plus connue est l’application d’herbicides, sont très efficaces, tellement efficaces que de nombreuses espèces sont désormais rares, alors que d’autres ont développé des stratégies pour tolérer ces traitements rendant leur gestion difficile.

Pourquoi l’approche fonctionnelle permettrait de répondre aux enjeux associés à la gestion de ces flores ? Avant de répondre à cette question, il est nécessaire de rappeler les enjeux socio-économiques et environnementaux associés à la gestion de la flore adventice. Ces enjeux peuvent paraître triviaux même si on

ÉditoPaR SabRINa Gaba (INRa)

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ÉdiTo

peut déjà entrevoir un possible antagonisme bien connu entre production de bien alimentaire et conservation de la biodiversité: réduire ces flores permet de garantir des productions mais peut engendrer un déclin de la biodiversité végétale. Le système est cependant plus complexe ! En effet, ces flores n’interagissent pas seulement avec les plantes de culture. Elles fournissent des ressources alimentaires sous forme de graines pour de nombreux insectes et oiseaux granivores, de nectar et de pollen pour les insectes pollinisateurs et de la biomasse végétale pour des insectes herbivores. Réduire ces flores, engendre par conséquent une réduction de l’ensemble des organismes qui en dépendent. Vous allez me dire qu’il s’agit toujours d’un problème de conservation. Oui et non ! Prenons un exemple. L’abeille domestique est un des organismes dont la persistance dépend à un moment des espèces adventices, et abeille domestique = miel mais pas seulement, la production de nombreuses cultures comme le colza ou le tournesol dépend de l’abeille domestique pour la pollinisation. Ainsi réduire ces flores sauvages est nécessaire pour la production agricole mais pourrait également entraîner une réduction de la production agricole et apicole ! La gestion de ces flores est donc un casse-tête !

L’approche fonctionnelle comme vous de le découvrirez dans ce livret est une des clés pour trouver une ou des solutions à ce casse-tête. En effet, en s’intéressant aux caractéristiques des espèces (par exemple, leur taille ou leur teneur en nectar), cette approche permet d’appréhender les diverses facettes de ces flores sauvages afin d’acquérir des connaissances sur (i) les liens entre ces flores et les pratiques agricoles, (ii) sur les effets de ces flores sur la production agricole (et viticole) et (iii) sur les rôles de cette flore pour le maintien des autres organismes des milieux agricoles.

Ce livret synthétise les travaux de recherche présentés lors de la journée d’animation du 11 décembre 2017 organisée conjointement par les Réseaux Mixtes Technologiques FlorAd et AgroforesterieS et la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB). Cette journée avait pour objectif de présenter un panorama des applications de l’approche fonctionnelle en grandes cultures, en vignes et dans les systèmes en agroforesterie, c’est également l’objectif de ce livret.

introduction à l’approche fonctionnelleCyRILLE VIoLLE (CNRS)

Comprendre, prédire. Deux objectifs communs à de très nombreuses disciplines scientifiques. Le champ disciplinaire de l’écologie ne fait pas exception. Cependant l’écologie est une des rares disciplines à étudier des objets d’une complexité telle que certains ont proclamé notre incapacité à comprendre et prédire le fonctionnement de la Nature. Cette complexité est due notamment aux interactions multiples, et en partie imprévisibles, entre les organismes. Malgré cette complexité, l’écologie devient de plus en plus appliquée depuis plusieurs années, et tant les sciences de l’ingénierie écologique que de l’agronomie et l’agroécologie en particulier cherchent à appliquer les théories écologiques à leurs problématiques.

Que peuvent apporter les théories écologiques ? La capacité d’abstraction, un certain degré de généricité et de prévisibilité, ainsi que des règles applicables dans des contextes (agro-) écologiques très différents. Par quels moyens ? Appréhender le rôle de chaque espèce (de chaque organisme plus précisément) au sein de leur écosystème semble la clé. C’est l’idée d’une approche fonctionnelle de la diversité du vivant. On pourrait objecter une certaine trivialité à ce raisonnement. Certes. Cependant, l’écologie fonctionnelle, sous-discipline de l’écologie qui a pour vocation à appréhender la biodiversité de façon fonctionnelle, est allée au-delà en proposant un cadre théorique, des méthodes et des outils qui permettent de décrire l’ensemble du monde vivant de façon simple, standardisée et opérationnelle. En tous les cas, tel est l’objectif ultime. Ainsi, chaque organisme est décrit par un ensemble de caractéristiques morphologiques, physiologiques ou comportementales – on parle de traits fonctionnels – qui, prises indépendamment ou dans leur ensemble, fournissent des informations cruciales sur la façon dont

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inTRoduCTion à l’AppRoChe FonCTionnelle

les individus survivent, se reproduisent et cohabitent avec d’autres. Par exemple, la densité de la feuille d’une plante est un bon indicateur de sa capacité à tolérer des environnements hostiles.

Chez les végétaux, l’écologie fonctionnelle a connu un succès grandissant depuis plusieurs décennies. Ceci est en partie dû à la mise en évidence de « lois universelles » qui semblent permettre d’expliquer à la fois la diversité des formes et des fonctions de l’ensemble des espèces végétales trouvées sur terre, et l’existence de contraintes physiologiques et biophysiques qui rendent certaines plantes inaptes à la vie. Par tradition, l’écologie fonctionnelle s’est concentrée sur l’étude d’espèces sauvages. Récemment, des travaux d’écologie fonctionnelle sur les espèces cultivées suggèrent la persistance de ces contraintes pour des organismes et dans des systèmes a priori très contrôlés et dirigés par l’Humain. Ainsi, la mainmise de l’Humain sur la Nature via la domestication et l’amélioration génétique ne serait que partielle et resterait limitée. Ces informations sont aujourd’hui cruciales pour la sélection variétale qui peine à s’adapter aux aléas climatiques à venir et à identifier les causes de la stagnation des rendements observée depuis plusieurs années, et ce sur de nombreuses espèces cultivées. Des premiers travaux sur les espèces adventices des cultures suggèrent également que ces espèces sont contraintes par les mêmes lois physiologiques et qu’elles sont « fonctionnellement » proches des espèces cultivées avec lesquelles elles sont en concurrence. Ceci offre une perspective pour une caractérisation plus systématique et complète des espèces adventices, caractérisation qui permettrait à terme une typologie de celles-ci très utiles pour les gestionnaires.

Vivre avec l’autre, vivre sans l’autre, élimer l’autre. Telle est la destinée d’une plante au sein de son milieu, au sein de sa communauté. Comprendre, voire prédire, la façon dont les espèces coexistent entre elles est LA question de l’écologie. Dire que cette question reste non résolue ne surprendra personne. Aborder cette question à travers le corpus théorique de l’écologie fonctionnelle avance des pistes intéressantes malgré tout. En particulier, il a été proposé, de façon théorique, que des espèces ont moins de chance de cohabiter si elles partagent la même niche, utilisent les mêmes ressources. Utiliser les traits fonctionnels comme « marqueurs » permet dans ce cas d’élaborer des attendus testables et falsifiables (Figure 1). Appliquer une telle approche pour aborder la façon dont

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les communautés d’adventices peuvent être monitorées, voire gérées, est une perspective logique et déjà discutée par la communauté scientifique. Si l’horizon semble promis à la rencontre entre sciences écologiques et agronomiques, il est toutefois indispensable de rappeler que les fondations de l’écologie fonctionnelle restent encore aujourd’hui fragiles et leur transfert à d’autres champs disciplinaires délicat. Certains rêveraient de « règles » universelles et immuables applicables tant sur la flore sauvage, cultivée et adventice. La complexité et la stochasticité inhérentes aux objets étudiés rendent cet espoir vain. Malgré tout, l’horizon est ouvert, très ouvert.

inTRoduCTion à l’AppRoChe FonCTionnelle

Figure 1. Les traits fonctionnels comme révélateurs de la façon dont les plantes cohabitent. Il semble raisonnable d’imaginer une cohabitation plus probable de deux espèces qui possèderaient des profondeurs d’enracinement différentes (la profondeur d’enracinement étant un trait fonctionnel), car l’une capterait l’eau en profondeur et l’autre dans des horizons de sol plus superficiels. Cette façon d’envisager la cohabitation entre espèces est aujourd’hui très répandue pour tenter d’expliquer la diversité observée dans les écosystèmes naturels. Depuis peu, elle est également considérée comme un appui à la décision pour l’élaboration de mélanges variétaux dont le fonctionnement serait optimisé. En d’autres termes, il a été proposé de considérer les traits fonctionnels au sein et entre espèces cultivées pour déterminer qui pourrait être cultivé avec qui. Cette idée est d’autant plus répandue avec l’émergence de l’agroécologie et la nécessité de trouver des solutions qui s’appuieraient sur ce que « fait la Nature » (« Nature-based solutions » en anglais) pour la conception de systèmes de culture à la fois innovants et plus respectueux de l’environnement (à bas intrants, en particulier)

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inTRoduCTion à l’AppRoChe FonCTionnelle

Qu’EST-CE Qu’un TRAiT FonCTionnEL ?

Les traits fonctionnels sont les outils fondamentaux de l’approche fonctionnelle. L’expression « trait fonctionnel » se réfère au caractère morphologique, physiologique, phénologique et comportemental d’un organisme. Ces caractères sont associés à sa capacité à s’installer, se développer et se reproduire dans un environnement donné. Ces caractères informent également sur l’effet que l’organisme va avoir sur son environnement. ainsi une plante rampante pourra survivre à une fauche. Une plante avec des graines riches en nutriments sera très appréciée par des espèces granivores et contribuera ainsi au maintien de ces espèces.

Que Sont leS planteS adventiceS ?

SabRINa Gaba (INRa)

Les plantes adventices sont l’ensemble des plantes sauvages qui poussent dans les milieux agricoles. Longtemps considérées comme de mauvaises herbes du fait notamment de la compétition qu’elles exercent sur les plantes de culture pour les ressources, leur rôle clé dans le fonctionnement de l’écosystème agricole est aujourd’hui reconnu. Ces plantes sont en effet à la base de réseaux trophiques fournissant des ressources pour de nombreux organismes tels que des rongeurs, des insectes et des oiseaux granivores, des herbivores et des insectes pollinisateurs. En assurant le maintien de ces organismes, les plantes adventices sont ainsi impliquées dans la fourniture de nombreux services écosystémiques tels que la régulation des ravageurs des cultures ou la pollinisation des cultures.

afin d’étudier les effets ces plantes sauvages sur la production agricole ou viticole et dans la fourniture de services écosystémiques, il est tout d’abord important de déterminer la liste des espèces adventices. a partir d’inventaires botaniques, le consortium du projet FRb CESab DISCo-WEED a établi la liste des espèces adventices en grandes cultures en France et au Royaume Uni. ainsi 1577 espèces adventices ont été identifiées en France; les familles les plus fréquentes étant la famille des Poacées (208 espèces), des astéracées (206 espèces), Fabacées (188 espèces) et des brassicacées (95 espèces). Reste maintenant à comprendre la particularité des espèces végétales !

Page web du programme : www.cesab.org/index.php/fr/projets-en-cours/projets-2014/125-disco-weedListe des adventices dans les grandes cultures en France : https://zenodo.org/record/1112342#.WjgQxWsiGUk

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CARACTèRE FonCTionnELLE dES PLAnTES AdvEnTiCES : CoMPARAiSon AvEC LES ESPèCES PRAiRiALESBérenger Bourgeois (inRA), François Munoz (univ. Grenoble), Guillaume Fried (AnSES), Sabrina Gaba (inRA), Lucie Mahaut (univ. BFC), Pierre denelle (CnRS), Laura Armen-got (Forschungsinstitut für Biologischen Landbau), Jonathan Storkey (Rothamsted) et Cyrille violle (CnRS)..

Dans l’objectif d’identifier les spécificités des plantes adventices, nous avons comparé ces espèces aux espèces prairiales à l’échelle du territoire français sur la base de neuf caractéristiques appelées également traits fonctionnels.

Différents ouvrages de référence et inventaires botaniques régionaux ou nationaux réalisés en parcelles agricoles ou en prairies, ont été rassemblés afin d’établir une liste exhaustive de 1 383 espèces adventices (présentes en parcelles agricoles) et de 998 espèces prairiales (présentes uniquement en prairies ; Figure 2). Pour chaque espèce, neuf traits ont été renseignés : la hauteur, la surface foliaire spécifique (SFS), la masse des graines, le type biologique (plantes annuelles, ou thérophytes; plantes à rosettes, ou hémicryptophytes; plantes à bulbes ou rhizomes, ou géophytes), le début de floraison, la durée de floraison, l’affinité pour l’azote (indice N d’Ellenberg), l’affinité pour la lumière (indice L d’Ellenberg), et l’affinité pour l’humidité (indice F d’Ellenberg). Ces neuf traits ont été sélectionnés puisqu’ils déterminent les stratégies d’acquisition des ressources par les plantes, leur aptitude à la compétition, leur phénologie et capacité reproductive, ou leur tolérance aux stress et aux perturbations, et sont donc susceptibles d’être influencés par les pratiques agricoles.

k diFFÉRenCeS FonCTionnelleS enTRe eSpèCeS AdvenTiCeS eT eSpèCeS pRAiRiAleS

Comparativement aux espèces prairiales, les espèces adventices sont caractérisées par une surface foliaire spécifique plus élevée, une floraison plus précoce et une période de floraison plus longue. Les adventices montrent aussi une plus grande affinité pour les sols riches en azote, les environnements ensoleillés et les conditions sèches. De plus, les adventices correspondaient majoritairement à des thérophytes (des plantes survivant à la mauvaise saison sous forme de graines), et les espèces prairiales à des hémicryptophytes (des plantes vivaces

Que SonT leS plAnTeS AdvenTiCeS ?

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dont les bourgeons persistant durant la mauvaise saison sont situés au niveau du sol). L’analyse combinée de l’ensemble des caractères sous forme d’espaces fonctionnels (aussi appelés hypervolume) montre une diversité de stratégies écologiques plus faible chez les espèces adventices comparativement aux espèces prairiales.

k diveRSiTÉ deS STRATÉgieS ÉCologiQueS RÉduiTeS Chez leS eSpèCeS AdvenTiCeS leS pluS « FidèleS » Aux CulTuReS

Les espèces adventices ont ensuite été classées selon leur fidélité pour les parcelles agricoles, c’est-à-dire des espèces les moins fréquentes aux espèces les plus fréquentes en parcelles agricoles relativement aux prairies. Lorsque la fidélité des espèces adventices pour les parcelles agricoles augmentait, leur surface foliaire spécifique augmentait et leur floraison devenait plus précoce et plus longue. Cette augmentation de la fréquence des espèces en parcelles agricoles se traduisait également par une augmentation de la proportion de thérophytes. Les espèces adventices les plus fidèles montraient aussi une plus grande affinité pour les sols riches en azote, et une moins grande affinité pour les environnements ensoleillés et secs. En termes d’espaces fonctionnels, la restriction progressive des espèces adventices aux espèces les plus fréquentes en parcelles agricoles se traduisait par une diminution de volume, i.e. par une diminution de la diversité de stratégies écologiques. Avec l’augmentation de la fidélité des espèces adventices pour les parcelles agricoles, seul l’espace fonctionnel basé sur les indices d’Ellenberg montrait toutefois un volume plus faible qu’espéré parmi l’ensemble des adventices.

k ConCluSion

Cette étude démontre que les espèces adventices possèdent des spécificités propres leur permettant de s’établir en cultures annuelles et de survivre aux contraintes imposées par les pratiques agricoles. En particulier, la forte proportion d’espèces annuelles (thérophytes) parmi les adventices et leur longue période de floraison semblent permettre à ces espèces de tolérer un travail du sol profond et régulier. Leur faible surface foliaire spécifique et leur faible affinité pour la

Que SonT leS plAnTeS AdvenTiCeS ?

Figure 2. Quelques-unes des espèces étudiées.

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lumière confère à ces espèces la capacité de s’établir malgré une forte compétition avec l’espèce cultivée. Enfin, la forte affinité des adventices pour l’azote semble correspondre à une adaptation à d’importants niveaux de fertilisation. La force des contraintes environnementales (ou filtres écologiques) liées aux pratiques agricoles a donc conduit à une restriction des stratégies écologiques, liées en particulier aux ressources en azote et en lumière, permettant l’établissement des espèces végétales, notamment parmi les espèces adventices les plus fidèles. Cette étude comparative menée à l’échelle nationale pose ainsi les bases d’une définition fonctionnelle des adventices.

Que SonT leS plAnTeS AdvenTiCeS ?

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LES TRAiTS PEuvEnT-iLS nouS REnSEiGnER SuR L’EFFET dES PRATiQuES AGRiCoLES SuR LA FLoRE dES AGRoSySTèMES ?Guillaume Fried (AnSES), Bruno Chauvel & Xavier Reboud (inRA)

Les adventices se distinguent des autres plantes par une combinaison de caractéristiques qui leur permet de se maintenir dans les champs cultivés. Peut-on pousser le raisonnement plus loin et distinguer les adventices entre elles, selon leurs valeurs de traits, pour mieux comprendre et jouer sur leur réponse aux pratiques agricoles ? Les données récoltées à l’échelle de la France, grâce à deux réseaux de Surveillance Biologique du Territoire (Biovigilance Flore et 500 ENI) ont été utilisées pour répondre à cette question.

k TRAvAil du Sol eT TypeS BiologiQueS

Les plantes peuvent être classées selon la position de leurs organes de survie durant la période écologiquement défavorable. Comme le travail du sol a pour fonction de détruire les individus dont l’appareil végétatif se maintient en surface, cette typologie s’avère pertinente pour repérer les espèces favorisées par ce travail du sol qui sont celles qui persistent sous forme de graines (annuelles), de bulbes ou de rhizomes (géophytes). Dans les blés d’hiver lorsque le travail du sol est réduit (utilisation d’outils à dents ou de disques sur 10 cm), les vivaces à racines traçantes et drageons type cirse des champs, ou à rhizomes type chiendent rampant, semblent favorisées. Dans le cas d’un labour régulier, on observe surtout des adventices annuelles de petite taille et à petites graines. Enfin, l’abandon complet du travail du sol favorise l’installation d’espèces pluriannuelles passant la mauvaise saison sous forme de rosettes et dispersées par le vent (depuis les milieux voisins) : pissenlit, picris fausse vipérine ou encore épilobe à quatre angles.

k QuelS TRAiTS pouR ÉChAppeR Aux TRAiTeMenTS heRBiCideS ?

Une pression élevée de désherbage dans le blé d’hiver favorise les espèces qui germent tardivement et échappent ainsi à la période d’activité herbicide des produits utilisés. Dans le colza, la comparaison entre espaces désherbés chimiquement et témoins non désherbés montre que la baisse de densité dans les espaces désherbés n’est expliquée par aucun trait classique mais traduit une « sensibilité moyenne aux herbicides homologués dans le colza ». Derrière ce résultat logique, on démontre l’effet non-intentionnel des herbicides qui sélectionnent des espèces de manière non-aléatoire. Comme les espèces qui

Que SonT leS plAnTeS AdvenTiCeS ?

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se maintiennent bien en zone traitée dans un champ de colza appartiennent préférentiellement à la famille des Brassicacées (celle du colza), on peut avancer l’idée que la proximité botanique avec la culture permet à certaines espèces adventices de profiter de l’effet sélectif des herbicides. C’est le cas également pour les Astéracées dans le tournesol.

Figure 3. Figure. a) Représentation simplifiée des groupes fonctionnels d’adventices identifiés dans la flore du tournesol. La position des espèces le long de l’axe 1 (horizontal) et de l’axe 2 (vertical) est déterminée par un certain nombre de traits. Principaux traits dont la valeur augmente (+) ou diminue (-) sur l’axe1 : Date (+0.607) et durée de la floraison (- 0.569), Hauteur maximale (+0.458), réponse à la lumière Ellenberg-L (+0.213). Principaux traits dont la valeur varie sur l’axe 2: Réponse à la tempé-rature : Ellenberg-T (-0.320),à la réaction du sol (pH): Ellenberg-R (0.236), à l‘humidité du sol : Ellen-berg-F (-0.235) et à la richesse en éléments nutritifs : Ellenberg-N (-0.227). Une méthode de classifi-cation a ensuite permis de regrouper les espèces qui ont des valeurs de traits proches en 5 groupes fonctionnels distincts, à l’intérieur desquels les espèces se ressemblent plus entre elles, qu’elles ne ressemblent aux espèces d’autres groupes. Le statut des espèces entre 1973 et 2006 est indiqué par un code couleur avec en bleu les espèces en régression et en rouge les espèces en progression. b) Traits qui présentent des différences significatives entre le groupe fonctionnel en progression (b) et le groupe fonctionnel en régression (a2) et valeurs de traits associées à chaque groupe.

Que SonT leS plAnTeS AdvenTiCeS ?

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k leS TRAiTS CoMMe indiCATeuRS deS ChAngeMenTS de FloRe dAnS le TeMpS

Une comparaison de la flore des champs de tournesol entre les années 1970 et 2000 a révélé que plus de deux tiers des 39 espèces les plus communes ont vu leur fréquence baisser ou augmenter durant cette période. Cela correspond à l’extinction ou à la colonisation de plusieurs milliers de parcelles à l’échelle de la France. Ces changements ne sont pas aléatoires car plus de 60% des espèces en progression se concentrent dans un seul groupe fonctionnel. Ces espèces ont une taille élevée, une longévité des semences dépassant 10 ans, une germination printanière, une floraison estivale, sont héliophiles, nitrophiles et peu sensibles aux herbicides utilisés dans le tournesol. Ces résultats pointent les pratiques qui ont le plus vraisemblablement filtré la flore. Ainsi, la fertilisation, dont on constate l’augmentation des doses sur la période étudiée, peut expliquer le succès des espèces les plus nitrophiles. La date de semis printanière et le spectre des herbicides utilisés, sont spécifiques au tournesol et ont sélectionné les espèces combinant un cycle identique au tournesol et une tolérance aux herbicides utilisés. Ces résultats suggèrent que la répétition de certaines pratiques avec le retour plus fréquent du tournesol (semis tardif, utilisation dominante de la trifluraline) ont conduit à une convergence de traits gagnants en phase avec les conditions créées par cette culture. Ces effets de filtre sur la flore se retrouvent aussi en bordure immédiate des parcelles. Ainsi, on constate sur 430 bordures de parcelles en 2013 et 2014 que la dose de fertilisation azotée appliquée se retrouve dans l’abondance des espèces nitrophiles (ortie, plantain majeur) présentes en bordure. En soulignant un effet non-intentionnel de cette pratique sur l’environnement immédiat des champs, la flore endosse le rôle de sentinelle de l’environnement.

k ConCluSion

L’approche fonctionnelle permet d’identifier le portrait-robot des espèces les plus adaptées à un contexte donné. Il devient alors plus aisé d’anticiper la trajectoire de la flore si les mêmes pratiques affectant des traits fonctionnels contrastés perdurent. Comme l’approche fonctionnelle met en évidence l’effet des pratiques, certains traits peuvent être retenus comme indicateurs de suivi des effets non-intentionnels dans et en bordure des champs.

Que SonT leS plAnTeS AdvenTiCeS ?

leS adventiceS au Service de l’aGriculture ELENa KazaKoU (SUPaGRo) & GaëLLE DamoUR (CIRaD)

La biodiversité a un impact sur les propriétés des écosystèmes et les services écosystémiques fournis par ceux- ci. En conséquence, promouvoir de la diversité végétale dans les systèmes agricoles est une question clé pour le développement de systèmes performants tant au niveau agronomique qu’environnemental. L’agriculture entretient des relations étroites avec la biodiversité, dont elle peut bénéficier, qu’elle peut modifier, et qu’elle peut même contribuer à maintenir. Souvent, les relations entre agriculture et biodiversité, sont basées sur des compromis entre performances agronomiques et impact environnemental. Les adventices, ont généralement été perçues comme nuisibles pour les cultures avec des effets sur les rendements (quantité et qualité). Cependant cette perception négative est moins prégnante aujourd’hui et une réévaluation des services rendus par les adventices a été proposée. Les adventices peuvent dans certains cas fournir des services supplémentaires au service de production, comme la pollinisation, la limitation de l’érosion des sols, ou jouer le rôle de «pièges» pour les agents pathogènes. Les espèces adventices ont un effet de protection du sol, en fonction de leur taille, architecture et forme de croissance. Elles sont également une ressource alimentaire non négligeable sous forme de graines pour des insectes comme les carabes ou des oiseaux comme l’alouette des champs, ou de nectar ou de pollen pour de nombreux insectes pollinisateurs. Dans certaines régions de France, entre les périodes de floraison du colza et du tournesol, le coquelicot représente 50% du bol pollinique de l’abeille domestique. Enfin, les communautés d’adventices caractérisées par une importante surface foliaire spécifique et une floraison précoce hébergent généralement une plus grande diversité d’invertébrés. En assurant le maintien de ces espèces (carabes, oiseaux ou pollinisateurs) qui peuvent réguler les ravageurs de culture ou assurer la pollinisation des cultures, les espèces adventices peuvent ainsi indirectement contribuer à la production agricole. afin de mieux comprendre le rôle de la diversité des adventices sur le fonctionnement des agroécosystèmes et les services rendus, il est nécessaire de prendre en compte au-delà du nombre d’espèces, les fonctions écologiques portées par ces espèces.

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FLoRE SAuvAGE dES viGnES : SA RéPonSE à LA GESTion ET Son EFFET SuR LA PRoduCTionElena Kazakou (SupAgro Montpellier), Guillaume Fried (AnSES) et Aurélie Metay (SupAgro Montpellier)

En vigne une alternative à l’utilisation des herbicides dans la lutte contre les adventices, est l’utilisation d’un enherbement permanent (semé ou spontané). La pratique de l’enherbement est actuellement en augmentation dans les vignobles : elle est largement répandue dans les vignobles d’Alsace (50% des terres) et en Bordelais (40%), mais elle ne représente que 2% des vignobles Languedociens. L’enherbement peut fournir plusieurs services écosystémiques en relation avec le sol (érosion), la régulation de l’eau, le contrôle du développement végétatif de la vigne et l’environnement (utilisation limitée d’herbicides ou fongicides). Mais l’enherbement dans certains cas peut également entraîner une compétition pour les ressources contenues dans le sol telles que l’eau et l’azote.

k CoMpARAiSon deS eFFeTS de TRoiS enheRBeMenTS

Nous avons testé la réponse des communautés d’adventices à trois modes de gestion des inter-rangs d’un vignoble du sud de la France : un enherbement spontané, un enherbement semé avec des luzernes et un inter-rang maîtrisé par un travail du sol. Pendant 2 ans, les différents composants des communautés des adventices ont été mesurés ainsi que leurs effets sur plusieurs processus de la vigne (rendement de la vigne, potentiel hydrique des feuilles de vigne et azote assimilable dans le moût).

Nos résultats montrent que le plus grand nombre d’espèces d’adventices est observé dans l’enherbement spontané, chacune des espèces présentant des nombres d’individus proches. Lorsque la flore est gérée par le travail du sol, le nombre des espèces est très faible et deux espèces sont dominantes. Dans l’enherbement semé avec un mélange de luzernes, nous trouvons un nombre d’espèces intermédiaire. Les communautés dans la végétation spontanée présentaient une forte variabilité de leurs caractères fonctionnels (divergence fonctionnelle élevée), ce qui indique une faible compétition pour des ressources (différenciation de niche). De plus, ces communautés peuvent améliorer le fonctionnement des écosystèmes, en améliorant la fertilité du sol et le cycle des nutriments. Le rendement était significativement plus faible dans le cas de l’enherbement semé avec un mélange de luzernes alors qu’il n’est pas impacté

leS AdvenTiCeS Au SeRviCe de l’AgRiCulTuRe

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par le maintien d’un enherbement spontané par rapport à un inter-rang travaillé. Cette différence entre les deux stratégies d’enherbement est probablement due à la plus forte exigence en eau de la luzerne par rapport à l’enherbement spontané.

k ConCluSion

Cette étude montre la valeur ajoutée de l’approche fonctionnelle qui permet d’identifier des pratiques de gestion qui peuvent conduire les trajectoires de la communauté spontanée vers le meilleur « idéotype », contribuant ainsi à la conception des vignobles plus durables.

leS AdvenTiCeS Au SeRviCe de l’AgRiCulTuRe

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APPRoChE FonCTionnELLE PouR LE ChoiX dE PLAnTES dE SERviCES. EXEMPLE dES SySTèMES dE CuLTuRE BAnAniERSGaëlle dAMouR, Marc doREL et hoa TRAn QuoC (CiRAd)

Aux Antilles françaises, la culture de la banane, principale culture d’exportation, est majoritairement basée sur des monocultures, avec un emploi massif d’intrants chimiques. Les fortes conséquences environnementales et sanitaires de certaines de ces molécules nécessitent de développer des systèmes de culture plus économes en intrants de synthèse. Depuis quelques années, les planteurs de bananes utilisent des plantes dites « de services » durant la phase de jachère et/ou pendant les cycles de culture de la banane (exemple Figure 4).

Durant la phase de jachère, on attend des plantes de services qu’elles contrôlent les nématodes phytoparasites du bananier (de petits vers microscopiques causant d’importants dégâts aux cultures), restaurent la fertilité chimique du sol et contrôlent les adventices pour l’implantation des bananiers. Durant les cycles de culture de la banane, on attend des plantes de services qu’elles contrôlent les adventices et maintiennent la fertilité du sol, tout en minimisant la compétition pour les ressources avec les bananiers. La Figure 5 présente les services attendus en bananeraie.

Figure 4. association entre bananiers et Neonotonia wightii aux antilles françaises

leS AdvenTiCeS Au SeRviCe de l’AgRiCulTuRe

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k CARACTÉRiSATion FonCTionnelle de plAnTeS de SeRviCeS

Afin de choisir les espèces de plantes de services permettant de fournir ces services en bananeraies, une collection de plantes de services tropicales a été caractérisée selon une approche fonctionnelle, basée sur la description des traits des espèces. Parmi les espèces de cette collection, un certain nombre sont des espèces « adventices » retrouvées en culture de banane. Pour chaque service recherché et sur chaque espèce, des caractéristiques fonctionnelles (traits fonctionnels) ont été mesurées, comme indicateurs des services. Cette caractérisation a permis de déterminer des « profils fonctionnels » de ces espèces de plantes de services, véritables cartes d’identité de l’aptitude des espèces à fournir les services recherchés en bananeraies. Les profils fonctionnels des espèces ont alors été confrontés à des profils fonctionnels idéaux pour les différents usages des plantes de services en bananeraies (en jachère uniquement, en jachère et maintenu sous bananeraie, sous bananeraies uniquement), afin d’identifier les espèces les plus appropriées pour ces usages.

Figure 5. Services attendus des plantes de services en bananeraie aux antilles françaises.

leS AdvenTiCeS Au SeRviCe de l’AgRiCulTuRe

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k ConCluSion

Dans le cas des bananeraies antillaises, l’approche fonctionnelle a permis de déterminer les espèces de plantes de services délivrant les meilleurs compromis entre services associés aux différents usages de ces plantes, à la fois en phase de jachère et pendant les cycles de culture de la banane.

leS AdvenTiCeS Au SeRviCe de l’AgRiCulTuRe

rÉduire l’uSaGe deS produitS phytoSanitaireS en favoriSant la rÉGulation deS adventiceS par deS cultureS compÉtitiveS SabRINa Gaba (INRa) ET VINCENT bRETaGNoLLE (CNRS)

L’agroécologie implique un changement de paradigme du modèle agricole « productiviste », issu de la Révolution verte, vers un modèle alternatif mobilisant les fonctions de la biodiversité et basé sur une vision systémique et multi-acteurs de la société. Pour la gestion de la flore adventice, ceci se traduit par la mobilisation des processus écologiques de régulation biologique, tel que la compétition pour les ressources via l’utilisation de variétés ou d’espèces compétitrices. Une régulation efficiente des adventices par compétition permettrait ainsi de réduire l’usage des herbicides mais également celle du désherbage mécanique. Cette nouvelle approche soulève plusieurs questions d’ordre agronomique : Quelles variétés/espèces semées utiliser pour réguler les adventices tout en assurant une production suffisante et de qualité ? Comment sélectionner ces variétés/espèces sachant l’existence d’autres ravageurs des cultures ? Quelle conduite de culture associée (ex. à quelle densité semer ?) … Réguler les adventices par la compétition soulève également des questions pour les écologues. La compétition est un processus écologique majeur qui régule les populations et façonne les communautés. Cependant malgré de nombreux travaux menés pour mieux appréhender ce processus, comprendre la compétition entre de multiples espèces présentant des caractéristiques fonctionnelles variées demeure un défi scientifique. Le développement de stratégies de gestion mobilisant la régulation des adventices par compétition avec la culture requiert par conséquent à la fois des connaissances théoriques et du développement technique.

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CARACTéRiSATion dE vARiéTéS dE BLé TEndRE PLuS CoMPéTiTivES viS-à-viS dES AdvEnTiCESLaurence FonTAinE (iTAB), Antonin LE CAMPion (inRA), Marie-hélène BERniCoT (inRA), Ludovic Bonin (ARvALiS), Philippe du ChEyRon (ARvALiS), Guillaume dEhAy (LEMAiRE-dEFFonTAinRES), Laurent FALChETTo (inRA), Jean-Christophe GAPin (ARvALiS), volker LEin (SAATEn union REChERChE), Aurélie MAiLLiARd (GEvES), delphine MoREAu (inRA), Jean-yves MoRLAiS (inRA), vincent MouLin (FdGEdA), Loic PRiEuR (CREAB), Thierry QuiRin (FRAB), Bernard RoLLAnd (inRA) et, Rodolphe vidAL (iTAB)

L’utilisation de variétés de blé tendre plus compétitives est l’un des leviers mobilisables dans la gestion alternative des adventices. Un programme de recherche, conduit sur trois campagnes (2013-2015), a cherché à évaluer l’effet de variétés de blé tendre d’hiver sur la flore adventice et à en identifier les caractéristiques morphologiques déterminantes, comme par exemple la hauteur, le port des feuilles, la couverture du sol par la culture... Des essais au champ menés en agriculture conventionnelle (où du ray-grass simulait les adventices, Figure 7) et en agriculture biologique (en présence de flore naturelle, Figure 8) ont permis de comparer différentes variétés de blé et leurs impacts sur la flore présente.

k leS RÉSulTATS ConFiRMenT l’ApTiTude à lA CoMpÉTiTion du BlÉ viS-à-viS deS AdvenTiCeS

La hauteur apparait comme une composante particulièrement importante de ce pouvoir compétitif, notamment vis-à-vis d’espèces adventices graminées. Une analyse plus fine des résultats montre, de plus, que ce sont les notes de hauteur lorsque les plants de blé commencent à s’élever (on parle de « montaison » en fin d’hiver / début de printemps) qui sont les plus déterminantes. D’autres critères, bien que moins prépondérants, sont aussi explicatifs de l’aptitude à concurrencer les adventices : il s’agit de caractéristiques de la capacité à couvrir le sol, là aussi plutôt en début qu’en fin de cycle. De façon générale, il ressort ainsi que la capacité à croître vite et précocement, combinée à la capacité à couvrir le sol en début plutôt qu’en fin de cycle, est déterminante dans la compétition avec les adventices.

RÉduiRe l’uSAge deS pRoduiTS phyToSAniTAiReS en FAvoRiSAnT lA RÉgulATion deS AdvenTiCeS pAR deS CulTuReS CoMpÉTiTiveS

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k ConCluSion

D’un point de vue opérationnel, il est nécessaire de bien caractériser les variétés pour connaître leur potentiel compétitif : hauteur finale, mais aussi à des stades précoces (capacité à croître rapidement) ; couverture du sol lorsque le blé commence à monter, puis à maturité. Il est important de communiquer sur ces critères pour aider les agriculteurs à choisir les variétés. Côté sélection, les sélectionneurs disposent ainsi de critères à évaluer et de méthodes d’évaluation pour repérer des génotypes compétitifs.

Ce projet a reçu l’appui financier du FSOV (Fonds de Soutien Financier à l’Obtention végétale). En savoir plus : www.itab.asso.fr/activites/gc-adventices.php

Figure 6 : Essai de Sermaise 2015 (photo agri-obtentions). Caphorn à gauche (ray grass visible) et Ehogold à droite. Figure 7 : Parcelles côte à côte de deux variétés de blé à auch en 2015 : les différences de développement de moutarde sont visibles à l’œil (photo CREab).

RÉduiRe l’uSAge deS pRoduiTS phyToSAniTAiReS en FAvoRiSAnT lA RÉgulATion deS AdvenTiCeS pAR deS CulTuReS CoMpÉTiTiveS

pourQuoi l’approche fonctionnelle pour leS

SyStèmeS aGroforeStierS ?DELPHINE mézIèRE (INRa) ET yoUSRI HaNNaCHI (aPCa)

Dans les systèmes agroforestiers, on trouve de la végétation non cultivée au pied des arbres, conséquence directe de l’impossibilité de travailler le sol sans prendre le risque d’abimer les troncs. Cette végétation, spontanée ou semée, est souvent crainte des agriculteurs, qui y voient une source potentielle d’adven-tices pour les cultures adjacentes. Un des enjeux de la conception des systèmes agroforestiers est ainsi de promouvoir les effets bénéfiques de cette végétation pour les ennemis naturels tout en limitant la dispersion de ces plantes vers les cultures. Pour ces études, on peut s’inspirer des linéaires en grandes cultures comme les bandes enherbées. L’approche fonctionnelle s’avère prometteuse pour identifier les caractéristiques souhaitées de cette végétation compagne pour l’écosystème agroforestier.

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CoMMEnT PRoMouvoiR LES ESPèCES AdvEnTiCES dAnS LES BAndES EnhERBéES ?Stéphane Cordeau (inRA)

Le paysage agricole est aujourd’hui doté de bandes enherbées que les agriculteurs ont mises en place pour des raisons environnementales. Rendues obligatoires par plusieurs types de législations, leur objectif premier est de réduire la pollution des eaux de surface (rivières, fossés humides, …) et de limiter l’érosion hydrique des sols. Ainsi, cette zone tampon de cinq mètres de large, semées sur la bordure de la parcelle le long des cours d’eau, permet de limiter la dérive des produits phytosanitaires et des engrais.

Cependant, l’interdiction de l’utilisation de pesticides (donc d’herbicides), l’abscence de perturbation du sol après l’implantation et le fait que la bande soit implantée sur un contour de la parcelle, suscitent un certain nombre de questions sur les communautés végétales capables d’être hébergées ou de coloniser ce nouveau milieu. Les cinq premiers mètres du champ, où les espèces adventices sont communément plus fréquentes et abondantes que dans le centre du champ peuvent être une zone de diversité végétale importante mais aussi être un réservoir alimentant les parcelles adjacentes. Ce risque potentiel de réservoir d’espèces difficiles à gérer dans la parcelle (chardon, brome stérile, chiendent) est notamment à l’origine des craintes émises par les agriculteurs. Cette étude présente une description des communautés adventices, des bandes enherbées et leur évolution au cours du temps. Par une approche fonctionnelle, elle tente de comprendre les stratégies des espèces qui se maintiennent dans les bandes enherbées.

k QuelleS eSpèCeS AdvenTiCeS eT QuelleS CARACTÉRiSTiQueS BiologiQueS ?

Afin d’identifier la flore présente dans les bandes enherbées, des relevés floristiques ont été réalisés sur les bandes enherbées de deux zones géographiques à l’Ouest et à l’Est de la France. En moyenne, 26 espèces non semées par bande (variant de 6 à 50) ont été dénombrées, parmi lesquelles 90% sont des adventices qu’il

pouRQuoi l’AppRoChe FonCTionnelle pouR leS SySTèMeS AgRoFoReSTieRS ?

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est possible de rencontrer dans les champs. Parmi les espèces les plus fréquentes, de nombreuses espèces de la famille des astéracées comme le laiteron rude, le pissenlit, la laitue scarole, l’helminthie fausse vipérine ont la particularité de disperser leurs semences par le vent. On y rencontre également des espèces des bords de champs humides ou des bords de rivières comme le cabaret des oiseaux et moins fréquemment le roseau à balais ou les arums. Très étonnement et parfois sans la présence de haies ou de bois adjacents, la ronce est une espèce très fréquemment rencontrée dans près de deux tiers des bandes enherbées. Plus que la présence de l’espèce qui peut s’expliquer par l’absence de travail du sol dans la bande enherbée, c’est la fréquence et l’abondance de l’espèce dès les premières années qui interrogent. Les espèces fréquentes sont majoritairement vivaces (47.2% pour 43.3% d’annuelles) et dominent progressivement (Figure 8).

La flore spontanée qui se développe dans les bandes enherbées subit des pressions de sélection très fortes à la fois d’origine naturelle (compétition par le couvert semé, prédation) et d’origine anthropique (broyage). Pour perdurer dans un tel habitat, les espèces adventices doivent avoir la capacité d’occuper l’espace, aussi bien au niveau du sol (compétition racinaire, espace pour pouvoir germer) qu’au niveau aérien (captation de la lumière). La compétition pour la lumière est certainement majeure dans un couvert végétal dense et d’une hauteur dépassant

Figure 8. Proportion de plantes pluriannuelles, bisannuelles et annuelles selon l’âge de la bande enherbée (en année depuis son implantation).

pouRQuoi l’AppRoChe FonCTionnelle pouR leS SySTèMeS AgRoFoReSTieRS ?

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les 60 cm en juin. Un broyage tardif peut favoriser la grenaison des espèces annuelles alors que la position des dates de broyages n’affecte que très peu les espèces vivaces. En effet, ces espèces vivaces, qui possèdent des organes de survie à la surface du sol (rosette comme le pissenlit) ou souterrains (bulbes comme l’avoine à chapelet, rhizomes comme le chiendent, drageons comme le chardon) semblent particulièrement bien adaptées à supporter ces pratiques.

Les espèces annuelles peuvent produire des graines à condition de décaler leur production par rapport à la date de destruction du couvert, soit en produisant des graines très précocement (véronique à feuilles de lierre, cardamine des champs), soit en ayant un cycle très tardif (espèces estivales telles que le mouron des champs). Toutefois, même si une espèce annuelle parvient à produire des graines viables, il est alors nécessaire qu’elles puissent germer à la surface du sol. En effet, des expérimentations de germination en surface montrent une très forte hétérogénéité selon les espèces adventices quant à leur capacité à germer en surface.

k Quel BilAn pouR leS BAndeS enheRBÉeS ?

Les bandes enherbées sont à l’origine une mesure environnementale qui coute à l’agriculteur entre 255 et 430€/ha de bandes enherbées mais présentent déjà un intérêt par la seule fragmentation du paysage qu’elles génèrent. Ces bandes semblent aussi présenter un intérêt pour le maintien de la diversité des communautés biologiques animales des milieux cultivés. Si les bandes enherbées sont des habitats où la flore est riche, elles auraient un bénéfice cependant assez faible en termes de fourniture de pollen et nectar, ou de graines car dominées par des graminées. D’un point de vue agronomique, les bandes enherbées apparaissent néanmoins comme une opportunité à court terme pour gérer la flore à l’échelle de la parcelle et pour maintenir un niveau de biodiversité élevé dans espaces de bordures de champs.

pouRQuoi l’AppRoChe FonCTionnelle pouR leS SySTèMeS AgRoFoReSTieRS ?

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L’APPRoChE FonCTionnELLE PEuT-ELLE AidER à ConCEvoiR dES LinéAiRES SouS-ARBoRéS En AGRoFoRESTERiE inTRA-PARCELLAiRE ?Sébastien Boinot, delphine Mézière, Karim Barkaoui, Jean-Pierre Sarthou, Pierre-Eric Lauri (inRA)

L’agroforesterie intra-parcellaire consiste à associer des arbres et des cultures au sein d’une parcelle. Cette pratique agricole se caractérise également par une troisième composante souvent négligée et pourtant essentielle dans la conception des systèmes : la strate herbacée du linéaire sous-arboré ou LSA (Figure 9).

Les LSA sont les bandes de végétation associées aux rangées d’arbres. Leur gestion est l’une des préoccupations des agriculteurs agroforestiers, qui craignent que les plantes s’y développant colonisent les cultures et alimentent le pool d’adventices. Pour se prémunir du développement d’espèces problématiques dans les LSA, certains agriculteurs y sèment des couverts pérennes, couvrants et sensibles au travail du sol. D’autres fauchent ou broient les LSA avant semis ou après récolte de la culture. Ces pratiques peuvent entrainer une diminution de la diversité végétale et des ressources, privant probablement les systèmes agroforestiers d’un de leurs meilleurs atouts. L’intensification agricole a conduit à la destruction d’habitats semi-naturels tels que les bords de champ ou les haies. Or, les auxiliaires de culture

Figure 9. Photographies de linéaires sous-arborés (LSa) en agroforesterie intra-parcellaire dans le Gers.

pouRQuoi l’AppRoChe FonCTionnelle pouR leS SySTèMeS AgRoFoReSTieRS ?

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(pollinisateurs, ennemis naturels de ravageurs) dépendent de ces habitats pour se reproduire, se nourrir et hiverner. L’agroforesterie pourrait représenter une solution pour préserver des habitats semi-naturels et favoriser ainsi les auxiliaires. Des études ont mis en évidence un effet positif de l’agroforesterie sur les auxiliaires, mais aucune n’a évalué précisément le rôle que jouaient les LSA.

k oBjeCTiF de ReCheRChe

L’étude en cours permettra d’évaluer la pertinence de l’approche fonctionnelle pour la conception des LSA. L’objectif est de d’identifier les structures fonctionnelles (Figure 10) des communautés végétales qui favorisent le développement d’auxiliaires sans accroitre le risque de colonisation par les adventices.

k MÉThode

Des relevés de flore, d’auxiliaires et de ravageurs (pucerons des épis) ont été effectués dans 8 systèmes agroforestiers en céréale d’hiver et 8 cultures pures témoins, dans le Gers (Figure 11).

Afin d’identifier les plantes capables de coloniser la culture depuis les LSA, les traits associés à leur stratégie de dispersion, leurs réponses aux pratiques agricoles et leur compétitivité ont été extraits de bases de données. Les traits des plantes associés à la qualité des ressources florales et des sites hivernaux permettront d’évaluer le rôle des LSA en tant que support d’auxiliaires ou de ravageurs.

Figure 10. Représentation de l’approche fonctionnelle d’après Garnier, Navas & Grigulis 2015 : Plant functional diversity - Organism traits, Community structure and Ecosystem Properties. La combinaison des traits des plantes et de la composition floristique donne la structure fonctionnelle de la communauté végétale des LSa, que l’on peut mettre en relation avec ses fonctions écosystémiques. Ces dernières pourraient avoir un impact négatif (-) ou positif (+) sur le rendement de la culture.

pouRQuoi l’AppRoChe FonCTionnelle pouR leS SySTèMeS AgRoFoReSTieRS ?

Figure 11. Relevés de flore par quadrat (a) et relevés des auxiliaires de culture par pièges barber (b), pièges cornet (C) et filet (D).

A

B

D

C

pouRQuoi l’AppRoChe FonCTionnelle pouR leS SySTèMeS AgRoFoReSTieRS ?

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Sébastien boinot, Doctorant Inra. Son travail de thèse porte sur l’effet des linéaires sous-arborés sur les auxiliaires de culture et les adventices en agroforesterie.

bérenger bourgeois, Chercheur Post-doctorat Projet FRB CESAB, s’intéresse à l’écologie des plantes adventices afin de comprendre la diversité adventice à grande échelle et à l’échelle des paysages agricoles.

Stéphane Cordeau, Chercheur INRA Dijon, s’intéresse aux caractéristiques des plantes adventices leur permettant de s’adapter aux stratégies de gestion telles que les couverts végétaux, les bandes enherbées ou le travail du sol.

Gaëlle Damour, Chercheur CIRAD Montpellier, cherche à déterminer les caractéristiques des plantes de services dans les cultures de bananiers afin de choisir celles fournissant les meilleurs services.

Laurence Fontaine, Directrice Technique et Responsable du Pôle Grandes Cultures de l’Institut Technique de l’Agriculture Biologique (ITAB), s’intéresse aux stratégies de maîtrise des adventices privilégiant la mobilisation de leviers préventifs et la combinaison de pratiques relevant de l’agroécologie (rotations diversifiées, couverture du sol…).

Guillaume Fried, Chargé de projet recherche, Anses Montpellier, cherche à identifier les caractéristiques des plantes adventices des parcelles et des bords des parcelles associées à leur capacité à se maintenir dans les paysages agricoles. Il appuie la DGAL dans la détection d’effets non-intentionnels des pratiques agricoles sur la flore.

leS contributeurS

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Elena Kazakou, Enseignant-Chercheur SupAgro Montpellier en écologie fonctionnelle, et l’UMR CEFE s’intéresse à la compréhension de la réponse de la flore spontanée des vignes aux pratiques et à l’effet de cette flore sur la production viticole

Delphine mézière, Ingénieure de recherche INRA Montpellier, s’intéresse aux effets des espèces végétales, semées ou spontanées, présentes sur le linéaire sous-arboré en agroforesterie. Elle co-anime également le RMT AgroforesterieS.

yousri Hannachi, Chargé de mission à l’Assemblée permanente des Chambres d’agriculture. Il s’intéresse aux questions de développement des territoires et d’agroforesterie du point de vue organisationnel et réglementaire. Il co-anime également le RMT AgroforesterieS.

alain Rodriguez, Directeur scientifique-technique-innovation ACTA. Il co-anime le RMT Florad.

Cyrille Violle, Chercheur CNRS Montpellier, développe des recherches à l’interface entre écologie fonctionnelle et écologie des communautés dans l’objectif de comprendre les variations de la biodiversité de la flore prairiale, et plus récemment les spécificités des plantes cultivées.

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PRéSEnTATion du RMT FLoRAd

La recherche de solutions alternatives au désherbage chimique apparaît aujourd’hui comme un enjeu majeur pour bon nombre d’agriculteurs et viticulteurs, confrontés à de nouvelles problématiques : contexte réglementaire évoluant vers une diminution drastique des molécules actives autorisées (glyphosate dans le collimateur), nouvelles préoccupations environnementales (pollution des eaux, démarche de certification environnementale…), impasses techniques (apparition de résistances), conversion à l’agriculture ou à la viticulture biologique…Ces enjeux imposent aux acteurs de la recherche, du développement et de l’enseignement de collaborer de manière plus étroite, plus systématique et plus intense pour dépasser la structuration par filières et apporter de réelles innovations.

k Qui SoMMeS-nouS ?

Le RMT Florad (Réseau Mixte Technologique Gestion de la Flore adventice), créé en 2007 puis prolongé en 2011, associe sur des projets communs la recherche publique (INRA), les instituts et centres techniques (ACTA, ARVALIS Institut du Végétal, Terres Inovia, IFV, ITAB, ITB), les chambres d’agriculture (CA33), l’enseignement agricole (EPLEFPA Toulouse Auzeville, EPLEPA Bordeaux Gironde, AgroSup Dijon) et les organismes coopératif (IN VIVO) et tout récemment l’ANSES. Ce RMT est co-animé par Alain Rodriguez (ACTA), Sabrina Gaba (INRA) et Pascal Guibault (Chambre d’Agriculture de la Gironde).

k noS oBjeCTiFS gÉnÉRAux

Explorer de nouveaux champs d’action et construire des projets d’actions de recherche et développement : faire émerger et hiérarchiser les thématiques prioritaires pour apporter des réponses claires et utiles :

• Proposer notre expertise et renforcer les liens avec les groupes de travail nationaux et régionaux

prÉSentation deS StructureS

pRÉSenTATion deS STRuCTuReS

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• Valoriser et diffuser les résultats et les connaissances : actions de forma-tion, d’animation, de valorisation de résultats, de transfert et diffusion d’information.

Contact : alain Rodriguez • [email protected]

PRéSEnTATion du RMT AGRoFoRESTERiES

Le Réseau Mixte Technologique AgroforesterieS est un réseau d’une centaine de membres issus d’une cinquantaine de structures de la recherche, de la formation et du développement, rassemblées autour de la thématique de l’agroforesterie en France. Ce réseau vise à créer des liens durables entre les partenaires Recherche, Développement et Formation du réseau pour appuyer le développement de l’agroforesterie sous toutes ses formes et favoriser l’innovation. Le « S » majuscule à la fin du nom du RMT AgroforesterieS vient appuyer le fait que le RMT s’intéresse à toutes les formes d’association d’arbres et de cultures ou pâtures, que les arbres soient plantés au sein même de la parcelle (exemple de formes intraparcellaires : pré-vergers, vergers-maraichers, alignements d’arbres à bois en culture arable), ou autour de la parcelle (forme bocagère, haie brise-vent et ripisylve …).

k CooRdinATion eT oRgAniSATion

La coordination générale est assurée par l’Assemblée permanente des Chambres d’agriculture (APCA) en collaboration avec l’UMR SYSTEM de l’INRA de Montpellier. Les 5 actions qui structurent la feuille de route du RMT (mise en réseau, production de références, prospective de recherche, outils d’aide à la décision ou à la conception, formation) se retrouvent déclinées de manière opérationnelle au travers de 7 groupes de travail ( GT1 - Rencontres thématiques et partage de connaissances ; GT2 - Communications et synthèses thématiques ; GT3 - Bases de données pour mutualiser et capitaliser ; GT4 - Accompagnement des EPL pour le suivi de leur(s) parcelle(s) AF ; GT5 - Identification des questions prioritaires à traiter par la R&D ; GT6 - Élaboration d’un référentiel professionnel de formation ; GT7 - Recensement et mise à disposition d’outils).

pRÉSenTATion deS STRuCTuReS

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k leS pARTenAiReS :

• Des unités de recherche ou d’expérimentation de l’INRA : SYSTEM, Eco&Sols, PIAF, DYNAFOR, SAS, BAG-AP, Diascope, FERLUS, AGPF, Ecodéveloppement.

• Des Instituts Techniques : ITAB (Agriculture Biologique), IFV (Viticulture), ITAVI (Aviculture), IDELE (Elevage), CNPF/IDF (Forêt), CTIFL (Fruits et légumes), GRAB (Groupe de Recherche en Agriculture Biologique).

• Des Chambres d’Agriculture : Chambres Régionales de Poitou, Bourgogne, et Picardie, Chambres Départementales de l’Aube, Charente, Charente Maritime, Drôme, Hérault, Ile et Vilaine, Isère, Loir-et-Cher, Manche, Nièvre, Sarthe, Deux Sèvres, Vienne, l’APCA.

• Des organismes de la formation : Lycées agricoles de Venours (86), de Mire-court, de l’Eure, d’Avignon. Le CEZ Bergerie Nationale, La Direction Générale de l’Enseignement et de la Recherche. Agrosup Dijon, Institut Polytechnique de Lasalle Beauvais.

• Des bureaux d’études : Agroof et Alcina

• Des associations Nationales : AFAF et Afac-Agroforesteries, la FNCUMA.

Contact : www.rmt-agroforesteries.fr • [email protected]

PRéSEnTATion dE LA FRB

La Fondation pour la recherche sur la biodiversité a pour mission de soutenir et d’agir avec la recherche pour accroitre et transférer les connaissances sur la biodiversité. Elle a été créée en 2008 à la suite du Grenelle de l’environnement à l’initiative des ministères en charge de la recherche et de l’écologie par huit établissements publics de recherche. Ceux-ci ont été rejoints depuis par LVMH, l’Ineris et l’Université de Montpellier. L’originalité de la FRB repose sur son rôle d’interface entre la communauté scientifique, la société civile et le monde de l’entreprise. À ce jour, plus de 175 associations, entreprises, gestionnaires ou collectivités ont rejoint la FRB autour d’un but : relever ensemble les défis scientifiques de la biodiversité.

pRÉSenTATion deS STRuCTuReS