projet anr-systerra « intens&fix...14h15-14h35 p3.4 lydie-stella koutika: effects of...

24
1/22 | Page Participants à la quatrième réunion du projet Intens&Fix – Essai plantations mixtes - station Itatinga (SP)/Brésil Projet ANR-Systerra « Intens&Fix » Quatrième réunion : 7-12/04/2013 Compte-rendu Piracicaba – Itatinga (SP) – Brésil

Upload: others

Post on 18-Aug-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

1/22 | P a g e

Participants à la quatrième réunion du projet Intens&Fix – Essai plantations mixtes - station Itatinga (SP)/Brésil

Projet ANR-Systerra « Intens&Fix »

Quatrième réunion : 7-12/04/2013

Compte-rendu

Piracicaba – Itatinga (SP) – Brésil

Page 2: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

2/22 | P a g e

Programme

Sunday 7/04/2013

6h00 Arrival at Garulhos Airport (A Robin, C Plassard, K Waithaisong, C Dupraz, A Querné, Y

Evieux, M Dulcire, JN Marien). A bus driver will stand at the exit after bagage control. He will

hold a « Intensifix » A4 form

8h00- 10h30 Bus travel São-Paulo � Piracicaba

Installation at the Bera Rio hotel and Ibis Budget hotel

Free time

Monday 8/04/2013

8h15 Hotel departure

LCF/Esalq – « Sala de reunião » (visio-conference with UMR System-France)

9h00-9h20 Aurélie Querné (15’ +5’) :

- Meta-analyse guidée par modèle conceptuel sur les quantités d'azote fixées par 4 systèmes

contrastés d'association d'arbres avec une légumineuse

9h20-9h35 Oswaldo Forey (10’ + 5’) :

- Pourquoi s'intéresse-t-on en priorité à la compétition pour l'eau et au bilan hydrique ?

9h35- 10h05 Sébastien Roux (25+5’) :

- Démarche de construction de Solutions de Modélisation ad hoc

- Concept de modélisation illustrés sur la MS1 Vigne enherbée

10h05-10h40 Nicolas Bertrand (25’ + 10’) :

- Historique des développements (Record, ...)

- Evaluation des MS par storyline et comparaison avec données/Walis

- Démo MS1 Vigne enherbée

- Couplage avec Maestra en vue de MS2 Eucalyptus/Acacia

10h40-11h25 Oswaldo Forey (25 + 10’) :

- Démarche de construction/paramétrage/evaluation de la MS2

- Validité à priori des concepts de partage de la ressource eau pour le système A/E

- Paramétrage MS2 E/A

- Evaluation MS2 E/A

Page 3: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

3/22 | P a g e

11h25-11h45 Jacques Wery

- Conclusion

- Perspectives

12h00 - 14h00 Lunch at the « Docente restaurante »

14h00 – 16H00. Cena lab visit and discovery of Esalq campus

16h00-16h15 Esalq campus � hotels

Free time

Tuesday 9/04/2013

9h00 Departure in front of IBIS hote (cf Excel file «Bus- Hotel » sheet)

11h30 Arrival at Itatinga

11h30-13h30 Installation in « Pedra Branca » hotel (cf Excel file «Bus- Hotel » sheet) and lunch in

Itatinga

13h30-14h00 : Itatinga � experimental station

Experimental station event room

14h00- 17H00 : WP4 meeting

14h00-14h45 : Congo Site

14h45-15h15 : Brazil Site

15h15-16h00 : French Sites

16h00-16h15 : Coffee break

16h15-17h00 : Synthesis, deliverables and prospects

17h00-18h00. Open discussions

18h00 Departure for Itatinga

20h00 Dinner in Itatinga (organized)

Wednesday 10/04/2013

7h30 Departure from Pedra Branca Hotel

Experimental station event room

SESSION 1 Light interception, production, production efficiency, storage (WP2)

Page 4: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

4/22 | P a g e

8h00-8h15 P1.1 José Leonardo de Moraes Gonçalves: Relevance of mixed species

plantations for eucalypt forestry (10’+5’)

8h15-8h35 P1.2 Jean-Paul Laclau: Effect of NFS on the efficiency to use water and nutrients

Itatinga (10’+10’)

8h35-8h45 P1.3 Daise Silva Ferreira: Effect of NFS on root distribution and architecture

(5’+5’)

8h45-9h05 P1.4 Guerric Le Maire: Individual processed-based tree model for light

absorption, photosynthesis and transpiration. How to go further (10’+10’)

9h05-9h25 P1.5 Nicolas Marron: Allocation and dynamic of N and C storage compounds in

pure and mixed stands of poplar and black locust / eucalyptus and acacia (10’+10’)

9h25-9h45 P1.6 Jean-Pierre Bouillet: Potential of mixed-species plantations of Eucalyptus

with nitrogen fixing trees and extension of the experimental network in Brazil (10’+10’)

9h45-10H15 – Coffee break

SESSION 2 Soil Resp., root distribution, root dynamics, tree water use (WP2)

10h15-10h25 P2.1 Yann Nouvellon: Allocation of C in pure and mixed species stands of

Eucalyptus grandis and Acacia mangium (10’+10’)

10h25-10h35 P2.2 Hadrien Legras: Soil respiration before and after afforestation of a pasture

with acacia and eucalyptus in monospecific or mixed-species stands (5’+5’)

10h35-10h55 P2.3 Cécilia Gana: Soil CO2 efflux and root elongation in pure and mixed poplar

/ black locust plantations: advanced and prospects (10’+10’)

10h55-11h15 P2.4 Aurélie Querné: Carbon and nitrogen cycles in soil: respiration, litterfall

and in-situ mineralization (10’+10’)

11h15-11h25 P2.5 José Carlos de Deus Junior: Sap flow at Itatinga (5’+5’)

11h25-11h35 P2.6 Nicolas Marron: Leaf gas exchange and water use efficiency of poplar and

black locust (5’+5’)

11h35- 11h50 P2.7 Daniel Epron: WP2: deliverables and prospects (5’+10’)

12h00 – 13 h15 Lunch

SESSION 3: N fixation, N transfer N budget, organic matter dynamics (WP2 & WP3)

13h15-13h35 P3.1 Daniel Epron: Can we assess nitrogen nutrition in acacia and eucalypt

stands using 15

N natural abundance? A case study from Kissoko (10+10’)

13h35-13h55 P3.2 Aurélie Querné: Symbiotic fixation and nitrogen transfer in alder-walnut

tree system (10’+10’)

Page 5: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

5/22 | P a g e

13h55-14h15 P3.3 Ranieri Ribeiro Paula: N transfer between A. mangium and E. grandis in

mixed-species plantations (10’+10’)

14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N,

available P and pH at Kissoko (10’+10’)

14h35-15h00 P3.5 Louis Mareschal: The effect of eucalypt and acacia mixed plantation on

phosphorus and nitrogen availability in Congo and Brazil and nitrogen mineralization in

Congo (15’+10’)

15h00-15h15. Coffee break

SESSION 4 Soil ecology, WP3

15h15-15h35 P4.1 Jean-Pierre Bouillet: Adaptation and validation of C-N models (10’+10’)

15h35-16h00 P4.2 Agnès Robin (with JM Harmand contribution); N availability and

nematofauna communities (15’+10’)

16h00-16h30 P4.3 Kittima Waithaisong & Claude Plassard: P availability and functional

bacterial community in P cycle (Brazil and Congo) (20’+10’)

16h30-16h50 P4.5 Agnès Robin: mycorrhiza, preliminary results and perspectives (Congo)

(10’+10’)

16h50- 17h00 P4.5 Claude Plassard: WP3, deliverables and prospects (5’+5’)

17h00-18h00. Open discussions

18h00 – Departure for Itatinga

20h00 - Dinner in Itatinga (organized)

Thursday 11/04/2013

Field visit day

Departure from Pedra Branca Hotel : 7h30 (taxi-combi)

Experimental station field area

8h00-10h00 : Mixed-species eucalyptus plantations experiment visit – result presentation and

discussions

10h00-10h15 : coffee break

10h15-12h15 : « Rainfall reduction » X « K Fertilisation » experiment visit - result presentation

and discussions

12h15-13h00 : Lunch at the experimental station (churrasco area)

13h00-13h30 : Travel experimental station � Afforestation of pasture by mixed species

eucalyptus plantations (« Lobo experiment »)

Page 6: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

6/22 | P a g e

13h30 – 14h30 : Result presentation and discussion

14h30-15h00 : Travel to Eucflux project

15h00-17h15 : Result presentation and discussion

17h15-18h00 : Eucflux area� Experimental station

18h00-21h00 : Churasco in Itatinga

After 21h00 : Coming back to the experimental station

Friday 12/04/2013

9h00 : Departure from Esalq experimental station for Garulhos airport

9h30 : picking up participants at « Pedra Branca » hotel (cf Excel file «Bus- Hotel » sheet)

9h30 – 13h30 : Bus travel to Garulhos airport

Une vingtaine de personnes (cf tableau 1) ont participé en moyenne à cette 4ème

réunion du projet.

On peut noter la participation de tous les partenaires y compris le CRDPI (LS Koutika).

Tableau 1. Participants à la réunion d’Intens&Fix (8-12 avril 2013)

Nom Institution Unité Ville

/Pays

ARAUJO DA SILVA Eder Floragro Itatinga

Brésil

BACHEGA Luciana USP-Cena Piracicaba

Brésil

BERTRAND Nicolas* Inra UMR System

Montpellier

BOUILLET Jean-Pierre Cirad UMR Eco&Sols

Piracicaba Brésil

CARLOS de Deus Jr José UNESP Botucatu Brésil

CHRISTINA Mathias Cirad UMR Eco&Sols

Piracicaba Brésil

DULCIRE Michel Cirad UMR Innovation

Montpellier

DUPRAZ Christian INRA UMR System

Montpellier

DUQUE Luciana USP-Esalq Piracicaba Brésil

EPRON Daniel UHP – Cirad UMR EEF Nancy

EVIEUX Yasmine AFAF Montpellier

FOREY Oswaldo Montpellier SupAgro

UMR System

Montpellier

GANA Cécilia UHP UMR EEF Nancy

GONCALVES José Leonardo de Moraes

USP-ESALQ Piracicaba Brésil

Page 7: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

7/22 | P a g e

KOUTIKA Lydie-Stella CRDPI Pointe-Noire Congo

LACLAU Jean-Paul Cirad UMR Eco&Sols

São-Paulo Brésil

LEGRAS Hadrien Cirad UMR Eco&Sols

Itatinga Brésil

LE MAIRE Guerric Cirad UMR Eco&Sols

Montpellier

MARESCHAL Louis Cirad UMR Eco&Sols

Pointe-Noire Congo

MARIEN Jean-Noël Cirad UPR BSEF Montpellier

MARRON Nicolas INRA UMR EEF Nancy

MONTEIRO Daiana USP-Esalq Piracicaba Brésil

MOREIRA de MOREIRA Rildo

USP-Esalq Itatinga Brésil

NOUVELLON Yann Cirad UMR Eco&Sols

São-Paulo Brésil

PICCOLO Marisa USP-CENA Piracicaba Brésil

PINHEIRO Rafael Costa UNESP Botucatu

Brésil

PLASSARD Claude INRA UMR Eco&Sols

Montpellier

QUERNE Aurélie INRA UMR System

Montpellier

RIBEIRO Ranieri USP-Esalq Piracicaba Brésil

ROBIN Agnès Cirad UMR Eco&Sols

Montpellier

ROUX Sébastien* INRA UMR System

Montpellier

SILVA Fereirra Daise UNESP Botucatu Brésil

WAITHAISONG Kittima INRA UMR Eco&Sols

Montpellier

WERY Jacques* INRA UMR System

Montpellier

* Par visio-conférence

Les discussions ont été structurées autour de la présentation des avancées des différents Work

Packages (WPs), avec un accent particulier sur les livrables. L’ensemble des présentations a été

diffusé sur l’intranet du site web du projet (http://intens-fix.cirad.fr).

Page 8: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

8/22 | P a g e

Work-Package 0

Project coordination and networking – Common data bases, knowledge

diffusion and learning

Coordinateur JP Bouillet (Partenaire 1 – UPR80 - UMR Eco&Sols)

Après la présentation du programme des trois journées, le coordinateur rappelle les livrables prévus

pour les 30 premiers mois du projet. Chaque responsable de WP veillera à ce que ce point soit

largement discuté lors des sessions spécifiques.

Concernant le WP0 (tâches 1 et 2), trois livrables étaient prévus (tableau 2).

Tableau 2. Livrables du WP0 pour la période 18 - 24 mois

Task 1

Coordination and Networking

Task 2

Common databases, knowledge diffusion

and learning

Task Manager Partners Deliverables Deliverable responsible

Delivery time

JP Bouillet

(Partner1-UPR 80)

C Dupraz

(Partner 2- System)

J.P Bouillet

(Partner 1-UPR 80)

L. Dufour

(Partner 2-System)

All partners

End users

D1.7: 3rd review meeting

D1.8: Report on mid-term PhD student meeting

D2.3 Report meeting with the board of French AFS National.Program

Partner1-UPR 80

Partner1-UPR 80

Partner2- System

Month 24

Month 24

Month 24

Après discussion il est apparu que le livrable 1.8 « Report on mid-term PhD student meeting (PhD

students and their respective supervisors will be gathered at mid-term of the project to further

exchange ideas and favour innovation in their respective theses - mind-mapping approaches)” ne

pourrait être fourni. En effet il n’a pas été possible de trouver les fonds nécessaires pour faire venir

les étudiants du Brésil et du Congo. Il est cependant à noter qu’un certain nombre d’étudiants (A

Querné, R Ribeiro, K Waithaisong) ont pu se rencontrer et échanger lors de l’école thématique sur

« Processus de facilitation pour l'acquisition de nutriments au sein de peuplements végétaux

plurispécifiques » qui s’est tenue en juin 2012 à Montpellier.

Page 9: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

9/22 | P a g e

Work-Package 1

Integrated model for mixtures of Nitrogen Fixing Species in Forest Plantations Coordinateur J Wery (Partenaire 2 – UMR System)

L’objectif principal de cette réunion était de faire le point sur la démarche de modélisation SIMPATIC,

la construction et l’évaluation des Solutions de Modélisation (MS) adaptées aux besoins du WP4 et

leur première évaluation. La réunion a eu lieu en visioconférence entre le Brésil et la France, tous les

participants n’ayant pu faire le déplacement. La réunion a été structurée en thèmes allant du plus

général jusqu’au plus spécifique avec à chaque fois une présentation ppt (consultable sur l’intranet du

site du projet) et une discussion après chaque exposé. Le dernier exposé a permis de planifier le travail

restant à faire dans les semaines suivantes pour terminer le travail d’évaluation de la MS2

Eucalyptus-Acacia.

Les exposés ont été les suivants

1. Déterminisme et dynamique de la quantité d’azote fixée à long terme par des légumineuses

associées à des arbres non fixateurs (Aurélie Querné ; WP1_Querne_2013.ppt).

Elaboration d’un méta modèle à partir du modèle conceptuel et paramétrage à partir d’une

méta-analyse de la littérature pour 3 types de légumineuses associées au noyer : arbre

(Aulne) ; arbre en TCR (Aulne) ; luzerne (herbacée pérenne) ; annuelle (fève).

2. Pourquoi s'intéresse-t-on en priorité à la compétition pour l'eau et au bilan hydrique ?

(Oswaldo Forey ; WP1_Forey_1_2013).

A partir des résultats expérimentaux obtenus sur eucalyptus-acacia au Brésil (WP2 et WP3) et en

utilisant le modèle conceptuel développé dans le WP1, on peut déduire que la modélisation

du partage de l’eau et de la réponse des deux plantes est l’élément prioritaire pour pouvoir

simuler des scénarios d’association favorables à la fixation d’azote.

3. Démarche de construction de Solutions de Modélisation ad hoc et concepts implémentés

pour la simulation du bilan hydrique d’une association ligneux pérenne –

herbacés (Sébastien Roux ; WP1_Roux_2013).

Rappel de la démarche de modélisation numérique à partir du modèle conceptuel et des

données des situations expérimentales disponibles (Montpellier et Brésil). Présentation des

concepts et de leur traduction mathématique utilisés pour simuler les flux d’eau et le partage

de la ressource « eau du sol » entre les deux espèces. Ces concepts ont été mis en œuvre

dans une solution de modélisation (MS1) pour un système ligneux pérenne-herbacé et testé

sur les données disponibles (application à la vigne-enherbée).

4. Implémentation et évaluation des MS (Nicolas Bertrand ; WP1_Bertrand_2013)

Historique des développements des MS et choix de l’environnement informatique (test de la

plateforme Record)

Page 10: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

10/22 | P a g e

Démarche de paramétrage sur données expérimentales puis d’évaluation du modèle sur des

comportements attendus de l’agrosystème à dire d’experts (approche « storyline ») :

application à la MS1 à partir des données expérimentales du domaine du Chapitre.

Démonstration des fonctionnalités de la MS1 implémentée sous Eclipse.

Présentation de la MS2 adaptée au système Eucalyptus-Acacia, construite à partir de la MS1 et

utilisant le couplage avec Maestra pour le calcul de la quantité de rayonnement interceptée

par chaque composante de l’agrosystème (les deux plantes et le sol nu).

5. Paramétrage et évaluation de la MS2 sur les données du Brésil (Oswaldo Forey ;

WP1_Forey_2_2013)

L’objectif est d’évaluer s’il est possible d’utiliser pour l’eucalyptus les principes de modélisation

du bilan hydrique de la MS1 qui ont fait leurs preuves en plantes annuelles et pérenne

(vigne) dans le cadre de modèles peu gourmands en paramètres et utilisables donc

potentiellement dans le cadre du WP4. Ceci concerne principalement le concept d’eau

transpirable du sol pour traduire la perception du dessèchement du sol par les racines

(indicateur de stress hydrique) et la réponse des processus de base de la plante

(transpiration dans l’immédiat puis croissance foliaire, fixation d’azote…). Les données pour

paramétrer et évaluer la MS2 sont issues des expérimentations conduites au Brésil et de

l’expertise des chercheurs du Cirad. Elles sont en cours de collecte par O Forey pendant son

séjour au Brésil et les simulations seront réalisées à son retour à Montpellier. Une réunion

par visioconférence sera ensuite organisée pour discuter des résultats et des ajustements

nécessaires.

En conclusion. Un modèle conceptuel a été établi via un dialogue avec les différents WPs et sur la

base des résultats des meetings de démarrage avec les acteurs. Ce modèle contient les schémas

structurels et fonctionnels et la base de connaissances (task 3). Il a été couplé avec l’analyse

mathématique et informatique dans une démarche d’élaboration de Solutions de Modélisation (MS,

modélisation ad hoc en fonction des objectifs et des données) dans un cadre générique de simulation

du partage de la lumière, de l’eau et de l’azote dans des systèmes arbre-plante fixatrice d’azote

structurés en rang (démarche SIMPATIC : SIMulation Protocoles And Tools for InterCropping) (task 4).

Un 1er

prototype couplant les processus liés à la lumière et à l’eau en système ligneux-herbe a été

élaboré et testé sur des données existantes. Un 2ème

a été développé sur l’association Eucalyptus-

Acacia sous contrainte hydrique à partir des expérimentations du Brésil.

En perspectives. Les modèles ont été conçus en fonction des contraintes fixées par le WP4 pour la

co-construction et l’analyse de scénarios avec des expérimentateurs (en lien avec WP2 et WP3) et

des acteurs (WP4). Il se positionne dans une approche où le modèle est construit sur une partie du

système simulable avec une incertitude acceptable, en fonction des sorties attendues et des données

disponibles pour le paramétrage. Ces interactions restent cependant largement à mettre en œuvre

dans le cadre du projet, au niveau biophysique (échelle parcelle) avec les expérimentateurs (en cours

sur systèmes à base de noyer et d’eucalyptus avec les MS), et au niveau technico-économique

(échelle exploitation) avec les acteurs (en utilisant le modèle conceptuel de l’agrosystème et le

modèle de ferme).

Page 11: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

11/22 | P a g e

Work-Package 2

Plant Plasticity, Resource uptake and Resource Use

Coordinateur D Epron (Partenaire 3 – UMR EEF)

Exposés scientifiques (voir présentations sur le site web)

1. Etat des livrables restant à fournir

En vert : prêt ; jaune : en cours ; rouge : ne sera pas fait ; orange : abandon probable

Tableau 3. Livrables de la tâche 6 “Resource acquisition and resource use efficiencies”

Deliverables Date

(mois)

Responsable S1

France

(Restinclières)

S2

France

(St Cyr)

S3

Brésil

(Itatinga)

S4

Congo

(Kissoko)

D6.4: 3D model of light distribution

36 UPR80

G le Maire

D6.5: Report on the effect of NFS on PAR absorption

36 UPR80

G le Maire

D6.6: Report on the effect of NFS on root distribution and architecture

48 UPR80

C Jourdan

D6.7: Report on the effect of NFS on the efficiency to use water and nutrients

48 EEF

N Marron

• Il n’y a pas de mesure de WUE prévue à Restinclières (mais un carottage des arbres pour du Δ13

C

peut être envisagé). La mesure des échanges gazeux est effectuée à St-Cyr et Itatinga, de Δ13

C à

St-Cyr (feuille), Itatinga (feuille; bois à venir) et Kissoko (bois sur première rotation, à faire). La

mesure de flux de sève est conduite à Itatinga; elle est à installer à St-Cyr et Kissoko.

• L’estimation de la NUE sera faite sur St-Cyr, Itatinga et Kissoko à l’échelle de l’arbre. Au niveau

foliaire, celle-ci est difficile à envisager car nécessitant des informations sur les durées de vie des

feuilles, ce qui conduit à son probable abandon.

• L’étude de la distribution verticale des racines est à faire à St-Cyr (sans doute par C Jourdan en

2014) et à Kissoko sur la 2ème

rotation en même temps que des profils isotopiques 18

O/D de l’eau

du sol et du xylème (ceux-ci sont à programmer). Cette étude sera également effectuée à

Restinclières en 2013 avec dans ce cas la difficulté de distinguer les racines des deux espèces.

• La quantification de l’absorption du rayonnement photosynthétiquement actif a été faite à

Itatinga, est en cours ou programmée à St-Cyr et Kissoko, mais ne sera pas faite à Montpellier.

Page 12: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

12/22 | P a g e

Tableau 4. Livrables de la tâche 7 “Growth and carbon allocation”

Deliverables Date

(mois

Responsable S1

France

(Restinclières)

S2

France

(St Cyr)

S3

Brésil

(Itatinga)

S4

Congo

(Kissoko)

D7.2: Final report on fine root dynamics and life span

3 EEF

D Epron

D7.3: Report on growth and primary productivity from an individual tree-based model

3 UPR80

(à identifier)

D7.4: Report on the effect of NFS on the spatial variability of soil respiration

3 EEF

D Epron

D7.5: Report on the effect of NFS on the TBCA

4 UPR80

Y Nouvellon

• Les données sur la dynamique des racines fines sont disponibles à Montpellier. Une

expérimentation est en cours à Itatinga (dynamique à différentes profondeurs). La fréquence des

suivis avec les scanners pose problème à St-Cyr et Kissoko. La question de l’abandon de cette

action sur ces deux sites est posée.

• Des mesures de respiration du sol se font sur tous les sites. La question se pose de la valorisation

inter-sites des informations sur la variabilité spatiale. Ces mesures devraient permettre de

déboucher pour l’ensemble des sites à une estimation l’allocation de C vers le compartiment

souterrain (approche TBCA) sous réserve de disposer d’information sur les chutes de litières,

d’accroissement du système racinaires (campagne biomasse, allométrie, …).

• L’utilisation de Maestra pour estimer la GPP est prévue à St-Cyr, Kissoko et Itatinga.

Page 13: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

13/22 | P a g e

Tableau 5. Livrables de la tâche 8 “Plant and soil nitrogen budget”

Deliverables Date

(mois)

Responsable S1

France

(Restinclières)

S2

France

(St Cyr)

S3

Brésil

(Itatinga)

S4

Congo

(Kissoko)

D8.2 Preliminary report on the soil N budget and soil acidification

24 UPR80

JP Laclau

D8.3 Report on the intra and inter annual variations of the amounts of N and C storage compounds at the whole tree level.

36 EEF

D Gérant

D8.4: Report on P efficiency of NFS for N2 fixation

36 Eco&sols

JJ Drevon

D8.5 Report on the factors influencing N2 fixation of the different NFS

48 UPR80

JP Bouillet

D8.6: Report on N budget of plant system

48 EEF

(à identifier)

D8.7: Report on N soil budget and soil acidification

48 USP

(à identifier, travaillant avec

JP Laclau)

• Les marquages 15

N du sol ont été faits sur tous les sites ce qui permettra d’estimer la fixation du

N2 atmosphérique (méthode de la dilution isotopique).

• Les mesures lysimétriques sont conduites sur les deux sites tropicaux permettant d’établir des

bilans entrée-sortie de N.

• La dynamique des réserves azotées sera conduite uniquement sur les sites de Kissoko et de St-

Cyr.

• La collecte de nodules sera faite en juin 2013 sur robinier pour l’expérimentation en laboratoire

sur l’étude des relations entre nutrition P et fixation symbiotique (JJ Devron). Une telle étude

ayant déjà été menée sur les acacias au Brésil, elle ne sera pas répétée sur ceux du Congo.

Page 14: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

14/22 | P a g e

Work-Package 3

Nutrient bioavailability and soil Functional Ecology

Coordinateur C Plassard (Partenaire 4 – UMR Eco&Sols)

Cette session s’est déroulée autour de 4 présentations scientifiques illustrant les activités du

WP3 sur les sites du Brésil, du Congo et de Restinclières (France).

P4.1 Jean-Pierre Bouillet: Adaptation and validation of C-N models; Exemple of leave

decomposition of Eucalyptus grandis and Acacia mangium in Brazil.

L Saint-André, L Bachega, JP Bouillet, MC Piccolo, JLM Gonçalves, A Robin, Y Nouvellon, JP

Laclau

Présentation des résultats de l’expérimentation du Home Field Advantage sur le site du Brésil et

du travail de modélisation sur les dynamiques du carbone et de l’azote. Essais préliminaires

pour faire fonctionner le modèle sur les données obtenues à partir des feuilles. Mise en

évidence d’une incorporation plus précoce de l’azote pour les feuilles d’acacia.

P4.2 Agnès Robin (en collaboration avec JM Harmand): N availability and nematofauna

communities.

Jean-Michel Harmand, Agnès Martin, Joele Toucet, Anne Jimenez, Claude Plassard,

Philippe Deleporte, Agnès Robin, Cécile Villenave

Après les sites du Congo et du Brésil, l’échantillonnage du WP3 (tâche 10) a été réalisé sur le site

de Restinclières. Des échantillons de sol ainsi que de racines ont été prélevés sur la

plantation mixte (à proximité d’un noyer ou à proximité d’un aulne, ainsi qu’un point

intermédiaire entre chacune des deux espèces). Bien que des traitements purs ne soient pas

présents sur ce dispositif, des points ont été échantillonnés sur la plantation mixte à

proximité de noyers isolés, ainsi que sur une autre plantation forestière (noyers purs). La

zone herbacée à proximité des plantations a servi de sol de référence. Des mesures de

minéralisation de l’azote en microcosmes ont été réalisées au laboratoire. Au début de

l’incubation, les résultats montrent de faibles valeurs en ammonium pour tous les

traitements. Les teneurs en nitrate les plus fortes sont observées dans la plantation

forestière de noyers purs et aucune différence n’est observée entre les traitements sur la

plantation mixte. Après 28 jours d’incubation, le taux de nitrification est à peu près

équivalent au taux de minéralisation de N (environ 100% de nitrification dans tous les

traitements). Les valeurs les plus faibles sont observées dans la zone herbacée. Les résultats

semblent indiquer une tendance à une plus forte nitrification à proximité de l’aulne par

rapport au noyer dans la plantation mixte. L’analyse de la structure des communautés de la

nématofaune ne montre pas de différence sur la plantation mixte, avec seulement deux

zones qui se distinguent : la zone herbacée et la parcelle forestière avec des noyers purs.

L’analyse des groupes fonctionnels de nématodes montre une abondance de nématodes

phythophages sur la parcelle forestière (noyers purs), de nématodes bactérivores à proximité

des aulnes et de nématodes fongivores à proximité des noyers sur la plantation mixte. Ces

résultats confirment les observations faites sur le site du Congo mais également sur le site du

Brésil avec un lien qui se dégage entre la nitrification plus élevée à proximité de l’espèce

fixatrice d’azote et la présence de nématodes bactérivores en nombre plus important.

Page 15: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

15/22 | P a g e

P4.3 Kittima Waithaisong: P availability and functional bacterial community in P cycle

(Brazil and Congo) (Kittima Waithaisong, Agnès Robin, Claude Plassard)

Le travail de thèse de K Waithaisong sur l’effet de l’introduction d’Acacia sur le cycle du phosphore

a été présenté. Ces recherches reposent sur l’hypothèse d’un meilleur recyclage du pool de P

dans les plantations mixtes. Trois approches ont été retenues : la caractérisation du pool de P

organique et l’évaluation de sa biodisponibilité par des mesures d’activités enzymatiques, la

caractérisation des acides organiques et l’isolement de bactéries solubilisatrices de P. Dans un

premier temps, différents extractants de P organique ont été testés, afin de se placer dans des

conditions favorables à la caractérisation des composés anioniques (anions minéraux, acides

organiques et molécules de P organique) par la technique de chromatographie ionique (HPIC).

Le meilleur extractant est apparu comme étant NaOH 0.5N. Après un travail de mise au point

de la technique HPIC, les principaux anions organiques ont pu être identifiés (malate, oxalate,

citrate, P inorganiques, phytate…). Cette approche doit maintenant être appliquée dans le

cadre de la caractérisation des différentes plantations (pures ou mixtes) sur les sites du Brésil

et du Congo. Concernant l’isolement de bactéries solubilisatrices de P, des tests préliminaires

ont permis d’identifier les conditions permettant les isolements sur des milieux sélectifs

(distinction de la mobilisation à partir du pool de P minéral ou du pool de P organique).

P4.5 Agnès Robin: mycorrhiza, preliminary results and perspectives (Congo). (Kittima

Waithaisong, Agnès Robin, Claude Plassard)

Cette présentation a fait le point sur le travail de caractérisation des champignons

ectomycorhiziens présents sur les plantations mixtes au Congo. Les analyses ont été réalisées

par K Waithaisong dans le cadre de sa thèse. L’objectif était d’identifier des espèces

communes de champignons ectomycorhiziens entre eucalyptus et acacia (hypothèse du rôle

des réseaux de mycélium dans le transfert d’azote entre l’espèce fixatrice et non fixatrice). Le

travail a été fait sur les échantillons prélevés lors de la campagne de mai 2011 sur les racines

présentes dans le mas racinaire de surface. Les résultats ont montré une forte intensité de

mycorhization des racines d’eucalyptus (environ 80%). Aucune différence significative n’a été

observée entre les eucalyptus dans le traitement pur et les eucalyptus dans le traitement

mixte. Un morphotype dominant a été observé (environ 30%, Cenoccocum-like morphotype).

Le séquençage des apex mycorhizés a confirmé la présence de champignon pour tous les

morphotypes observés (Cortinariacea, Tomentella sp. Scleroderma sp.). Pour 74 apex

mycorhizés, 58% de séquences de bonne qualité ont été obtenues. Concernant les racines

d’acacia aucun apex ectomycorhizien n’a pu être observé. En revanche des structures

« myconodules-like » ont été observées de façon très importante (surtout pour les racines de

surface, de façon beaucoup moins importante pour les racines en profondeur). Le séquençage

de ces structures a confirmé la présence de champignons. En perspectives à ce travail, une

analyse moléculaire sera réalisée à partir d’extrait d’ADN des racines (qPCR et pyroséquençage

envisagé).

P4.5 Claude Plassard: WP3, deliverables and prospects.

Les différents délivrables ont été discutés en fonction de leurs avancées et/ou des difficultés

rencontrées (tableau 4).

Page 16: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

16/22 | P a g e

Tableau 6. Livrables de la tâche 9 « Organic Matter dynamics and nutrient cycle »

Tâche 9 ; dynamique de la matière organique et cycle des nutriments

Les délivrables 9 .1 et 9.2 ont été achevés.

Delivrable 9.3 : En cours sur les sites du Brésil et de Montpellier.

Delivrable 9.4 : En cours sur le site du Brésil. Prévu l’année prochaine pour le site du Congo. Pour

Restinclières, il est nécessaire de regarder si un modèle existant pourrait être utilisé ?

Delivrable 9.5 : Beaucoup de données sont disponibles pour le site du Brésil (thèses de M

Voigtlaender et R Ribeiro pour l’approche in situ) ; des données existent également pour le site du

Congo (K Waithaisong, L Mareschal et L Stella-Koutika). Il existe encore quelques difficultés pour

avoir ces données pour le site de Restinclières et St Cyr ; il est nécessaire de prévoir a minima un

dosage de P Olsen.

Delivrable 9.6 : Expérimentation du Home Field Advantage a été réalisée au Brésil (master de L

Bachega, un article étant en phase de rédaction) ; cette expérimentation ne se fera pas au Congo,

mais il existe la possibilité de prendre un étudiant en 2014 pour suivre la décomposition des feuilles

en litter bag pendant un an (l’expérimentation sera à mettre en place rapidement). Informations

sur la décomposition des litières en cours à Restinclières (thèse A Querné) et sur le site de St Cyr.

Delivrable 9.7 : Uniquement sur le site du Brésil (thèse d’H Legras) ; décomposition en litter bag.

Delivrable 9.8 : Analyse 15N à faire sur un site pour calibrer MOMOS ? Argumenter pourquoi on ne

va pas utiliser MOMOS ?

Tableau 7. Livrables de la tâche 10 « Soil ecology and Mechanisms of competition / facilitation »

Page 17: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

17/22 | P a g e

Tâche 10 ; écologie microbienne et microfaune

Le délivrable 10.1 est en cours mais ne sera fait que pour les sites du Brésil et du Congo (thèse

Kittima).

Le délivrable 10.2 a été réalisé pour les sites du Brésil, Congo et Restinclières. Il reste à

programmer pour le site de St Cyr.

Délivrable 10.3 : A priori sur un seul site (site du Congo, le plus intéressant en fonction des

résultats de nématofaunes et de minéralisation d’azote). A voir si l’analyse sera faite également

au Brésil pour comparer les deux sites.

Délivrable 10.4 : En cours au Brésil (thèse R Ribeiro) et à Restinclières (thèse A Querné),

correspondant à un site tropical et un site non tropical. A priori cette action ne sera pas faite au

Congo et sur le site de St Cyr.

Délivrable 10.5 ; Normalement analyse prévue sur un site. Le plus intéressant serait le site du

Congo mais l’expérimentation ne sera pas faite faute de temps et des contraintes matérielles.

Délivrable 10.6 : ce livrable sera bientôt achevé avec les échantillonnages à Saint Cyr.

Délivrable 10.7 : Les relations trophiques ne seront pas prise en compte ; sera uniquement prise

en compte le transfert d’azote.

Perspectives

Le prochain échantillonnage du WP3 sur le site de St Cyr sera organisé en octobre 2013. La partie

sur les nodules sera assurée par JJ Drevon dans le cadre d’un master qui sera pris sur le

budget du WP3.

Un contrat d’assistant ingénieur de 8 mois est à recruter sur le projet (de septembre à avril 2014)

pour prendre en charge les analyses moléculaires (communautés microbiennes, Home Field

Advantage après 2 ans) et participer aux différentes analyses en cours (caractérisation des

mycorhizes, développement méthodologique pour cibler un gène de phosphatase alcaline…).

Pour la partie mycorhizes sur le site de Restinclières, il a été évoqué de prendre un stagiaire

commun avec A Querné dans le cadre de sa thèse.

Work-Package 4

Page 18: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

18/22 | P a g e

Stakeholders’ Innovation process and impact analysis

Coordinateur JM Dulcire (Partenaire 5 – UMR Innovation)

Remarque préliminaire. JM Kalms partant en retraite c’est maintenant Jean-Michel Dulcire,

également de l’UMR Innovation qui est en charge de la coordination du WP4.

Le résumé des présentations et discussions est donné ci-après.

Site Congo

La présentation des activités du site Congo du WP4 par J.N. Marien (UMR Innovation) a été suivie de

questions et commentaires.

Le travail de diagnostic socioéconomique par entretiens semi-directifs a été mené dans le

département du Kouilou (8 villages près de Pointe-Noire) en 2011. Les conclusions ont été

présentées en fin 2011, puis en 2012 (juin et octobre) avec des propositions pour l’action, devant les

acteurs et l’entreprise forestière qui ont validé certaines propositions. Mais le changement

d’actionnaire de l’entreprise courant 2012 complique la négociation.

Tâche 11- Socioeconomic diagnosis of the determinants of the former and current forestry practices

• L’analyse, essentiellement qualitative, systémique, paysagère et participative a permis la co-

construction d’alternatives. Elle a permis d’évaluer les bénéfices réels ou simulés des plantations

mixtes soumises à une forte pression anthropique, ainsi que leur niveau d’acceptabilité.

• Les gestionnaires ont longtemps négligé les données socioéconomiques, les plantations

actuelles ayant été imposées près des villages, sans carte (la première carte datant de 2005). La mise

en place de plantations mixtes est-elle suffisante à corriger cette erreur initiale majeure ? Par

ailleurs, les différentes actions « sociales » de la société de plantation Eucalyptus Fibre du Congo

(EFC) ont peu impliqué les populations locales, la main d’œuvre de Pointe-Noire même étant par

exemple souvent préférée par EFC.

• Intégrer dans un système simple (eucalyptus) un composant complexe n’est pas simple. Il

faut d’abord comprendre ce que veulent les acteurs des villages (8 échantillonnés) dans leur

configuration spatiale et socioéconomique complexe, basée sur la production de charbon et la

culture en bas-fonds ainsi que les coupes illégales dans les forêts plantées (bois et charbonnières).

Les cultures sont pratiquées sur des sols pauvres, après jachère, sachant qu’une partie de la

population n’a pas d’accès garanti aux terres. On peut considérer que tous ces villages végètent mais

plusieurs ont mis en place des Système de Culture (SDC) et sont capables d’innover.

• On peut considérer que le modèle mixte proposé est peu intéressant pour les riverains car il

fait ressortir des conflits de représentation. Les villageois ne se sentent pas parties prenantes du

projet d’EFC. Par ailleurs on note des représentations différentes des populations et de l’EFC : l’arbre

non eucalyptus n’intéresse pas EFC, alors que les villageois affichent au contraire la volonté de

planter tout sauf eucalyptus. On a donc deux représentations différentes d’un même monde, avec

pression anthropique croissante, donc pas durable.

• De même que l’eucalyptus seul, la proposition d’association eucalyptus-acacia génère des

réactions négatives des populations (« ces plantations ne nous intéressent pas »).

Page 19: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

19/22 | P a g e

• Par contre, il y a une réaction positive des villageois à l’acacia (sur la base du modèle

« Mampu » en RDC : culture d’Acacia auriculiformis exploité à 5 ans pour la production de charbon

de bois, suivi de 2 ans de manioc ou autre culture). Ce modèle est à adapter pour et par les villageois,

qui ne veulent pas travailler avec EFC. Ce système pourrait aussi intéresser l’industriel car il

« protègerait » ses eucalyptus des prélèvements illicites tout en restant dans les savanes actuelles

villageoises : des essais pourraient donc être financés dans ces zones.

• Il n’y pas d’intérêt immédiat pour les plantations mixtes pour EFC. Cependant un travail

expérimental de plantations mixtes serait autorisé dans les nouvelles extensions forestières.

• Mais la question de la fertilité du sol est acceptée comme un élément limitant par tous.

• La notion d’échelle et de niveau d’agrégation spatiale est fondamentale, de l’arbre au

territoire (via EA, plantation…). D’où l’importance d’élaborer des plans d’aménagement des terroirs

villageois, avec les agriculteurs, validés par l’administration et EFC.

• On n’a pas d’avis du nouvel industriel, sans idée prospective, alors que le massif est

actuellement à la « limite » de la rentabilité industrielle. En fait on peut considérer que les industriels

successifs ont vécu sur l’investissement initial se contentant de récolter le bois existant sans réels

efforts de renouvellement et de gestion à long terme, ce qui condamne le massif à brève échéance.

Tâche 12. Economic performance assessment of some of the technical alternatives developed by

the project

• L’atelier d’octobre 2012 à Pointe-Noire a permis à l’ensemble des acteurs, dont l’entreprise

forestière, les agriculteurs, la recherche, les représentants administratifs, …, de débattre de la

validité des différentes options présentées.

• Le modèle acacia-cultures annuelles a été retenu par les représentants villageois, avec la

possibilité d’association eucalyptus-acacia en zone collective, sous financement de l’industriel.

• Un projet de plateforme multi-acteurs en ce sens a été approuvé par les participants, qui

sera(it) financé dans le cadre du Programme National de Reboisement (ProNaR).

• Mais le nouvel industriel suivra-t-il ?

• Il s’agira donc de co-organiser la gouvernance de la plate-forme, dans le but d'innover dans

l'accès au foncier des acteurs intéressés à développer les modèles de plantations forestières ou

agroforestières choisis. Point fort : parties prenantes identifiées ; point faible : financement à

rechercher…

• Parallèlement les données de coûts de production des plantations seront relevées auprès de

l’entreprise, comme base pour le calcul économique.

• De façon générale, la question de l’espace disponible au Kouilou se pose pour la survie – sans

même parler du développement - du massif industriel. Ces modèles de plantations mixtes devraient

pouvoir être abordées de manière plus positive et prospective dans d’autres zones du Congo comme

de la sous-région Afrique centrale.

Page 20: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

20/22 | P a g e

Site Brésil

La présentation préparée par MG Piketti et T Fonseca qui ne pouvaient être présents a été effectuée

par JP Bouillet (UPR 80).

Les objectifs du WP4 au Brésil étaient dans cette première phase :

- Identifier les contraintes et opportunités pour l’intégration de pratiques d’intensification

écologiques par les planteurs (industriels/familiaux) d’eucalyptus

- Faire une analyse coûts-bénéfices des alternatives proposées par le projet

L’étude a été menée sur les deux Etats de São Paulo et du Minas Gerais. Différents types d’acteurs

ont été interviewés : des entreprises (dont 4 sur 6 pour la production de pâte à papier), des sous-

traitants d’entreprises et des producteurs indépendants.

Tâche 11- Socioeconomic diagnosis of the determinants of the former and current forestry practices New silvicultural practices adoption process by independent or out-growers

- Beaucoup d’échanges et de communication ont lieu entre les acteurs de la filière plantations

forestières (tout se diffuse sauf le matériel végétal), l’entreprise étant une des sources

d’information principales pour les autres producteurs, particulièrement pour ceux travaillant

comme sous-traitants.

- L’expérimentation au champ est également un processus important pour les pratiques qui

ont besoin d’être adaptées localement (fertilisations, espacements…).

New silvicultural practices adoption process by Forest-based companies

On peut distinguer des voies courtes (quelques mois) ou longues (jusqu’à 10 ans) d’adoption

d’innovations, la faisabilité technique et la rentabilité économique restant dans tous les cas les deux

paramètres majeurs pris en compte par les entreprises pour l’adoption de nouvelles pratiques. Plus

spécifiquement dans les régions de SP et MG :

- la réduction des coûts passe par l’augmentation des rendements (le coût de la terre étant très

élevé, il est impératif d’augmenter la production par unité de surface) et l’usage plus intensif de la

main d’œuvre qui se raréfie (d’où une augmentation en parallèle de la mécanisation).

- Les principaux changements depuis le début de l’expansion des plantations d’eucalyptus ont été la

pratique du sous-solage, l’abandon du feu comme mode de gestion, une très forte augmentation des

quantités d’engrais utilisées, l’usage d’herbicides et l’utilisation de matériel clonal.

La tendance future va vers le maintien du niveau de production sur les terrains déjà afforestés

(résilience des plantations) et l’expansion des plantations vers de nouvelles régions (Nord du Brésil)

où de nouvelles usines seront installées.

Perceptions around Eucalyptus/Acacia association

Une matrice « Opportunités-Défis-Obstacles-Doutes » a été établie.

Opportunités

Page 21: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

21/22 | P a g e

- L’association de l’Acacia avec l’Eucalyptus permettrait une entrée de N dans l’écosystème.

Cependant, au contraire de K et P, cet élément n’est pas le facteur le plus limitant pour la croissance

des plantations, et la dépense en engrais azotés n’est pas encore très importante. De plus pour

certains producteurs sous-traitants cet apport de N ne présente pas d’intérêt car les intrants sont

fournis gratuitement par les compagnies.

- L’association pourrait permettre la récupération des sols dégradés.

Défis

- Des programmes d’amélioration génétique de l’Acacia seraient à mener à l’instar de ce qui a été fait

pour l’Eucalyptus.

- Les entreprises pensent que les systèmes mixtes demanderaient plus de temps de travail alors que

l’accès à la main d’œuvre est de plus en plus difficile.

- Un autre défi serait de revoir toute la programmation de la mécanisation (plantation, application

d’herbicide et d’engrais, collecte…).

- L’utilisation du bois d’Acacia est encore mal connue et nécessiterait des études spécifiques (pâte à

papier, énergie…).

Obstacles

- Excepté la sidérurgie, il existe une très forte résistance à l’emploi du bois d’Acacia, en particulier de

la part du secteur de la cellulose : les équipements et procédés sont adaptés pour l’eucalyptus et une

perte probable de rendements est redoutée avec l’Acacia. Par ailleurs, la qualité de la pâte d’Acacia

est différente de celle de l’eucalyptus

- Les schémas sylvicoles sont optimisés pour les monocultures d’Eucalyptus et ne sont pas adaptés

pour des plantations mixtes.

- Le caractère invasif de l’Acacia a été relevé dans la partie Nord-Est du Brésil (état de Bahia) et peut

s’avérer un frein à l’utilisation de cette espèce.

- Un certain nombre d’institutions en charge du contrôle et de la certification forestière et

environnementale ne connait pas l’Acacia.

Doutes

- Quel est le potentiel calorifique du bois d’Acacia ?

- Quel serait le prix de vente du bois d’Acacia?

- L’Acacia peut-il augmenter le besoin de main d’œuvre ?

- L’Acacia rejette-il de souche, ce qui peut dans l’affirmative poser des problèmes pour son contrôle ?

- Quelle est la résistance de l’Acacia aux évènements climatiques et aux maladies?

- Quel est l’impact de l’introduction de l’Acacia sur la production totale des peuplements?

Tâche 12. Economic performance assessment of some of the technical alternatives developed by

the project

Page 22: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

22/22 | P a g e

L'estimation du coût-bénéfice des Eucalyptus de plantation mixte + Acacia se déroulera en quatre

étapes :

1) Estimation, par rapport aux pratiques actuelles, du coût de production des entreprises avec des

ajustements visant à adapter aux particularités des cultures mixtes (par exemple, il faudra tenir

compte de l'économie en engrais azotés).

2) Estimation de la productivité en fonction de la balance entre compétition et

complémentarité/facilitation entre les deux espèces, telle que suggérée par les résultats obtenus par

ailleurs (e.g. WP2 - Bouillet et al., 2013).

3) Estimation des revenus en fonction de la destination des copeaux d'Acacia et d'Eucalyptus suivant

différents scénarios.

4) Comparaison des revenus nets de la plantation mixte par rapport aux monocultures d’Eucalyptus

pur.

Sites France

Cette présentation a été effectuée par Y Evieux (AFAF)

Tâche 11- Socioeconomic diagnosis of the determinants of the former and current forestry practices

Les enquêtes ont été menées dans 2 régions de France, auprès d’agriculteurs et de techniciens

agricoles et forestiers. L’objectif général était de comprendre les perceptions de l’arbre en milieu

agricole des techniciens et des agriculteurs et la motivation de ces derniers à produire de la biomasse

énergie sur l’exploitation agricole. Leur intérêt pour l’introduction de légumineuses dans leurs

systèmes de culture a également été abordé.

Les agriculteurs sont potentiellement intéressés par une diversification des revenus via ces systèmes

mixtes et la valorisation des terres pauvres. Cependant les systèmes de type TCR pour la production

de biomasse ne leur paraît que peu intéressant du fait des faibles prix de vente du bois énergie (en

comparaison à la vente de leurs cultures ayant une forte valeur ajoutée), et des problèmes de

maîtrise technique. Plus généralement, les agriculteurs se déclarent peu intéressés par l’introduction

d’arbres dans les cultures. Cependant en Picardie, même si les inconvénients comme la compétition

pour l’eau et la lumière ou l’augmentation du temps de travail sont mis en avant, l’intérêt paysager

ou de protection des cultures contre le vent a également été mis en lumière. Dans les cas de

personnes favorables à l’agroforesterie, celles-ci privilégient l’implantation d’arbres à vocation de

production de bois d’œuvre plutôt que de bois énergie. Par ailleurs, l’introduction de ligneux

fixateurs d’azote n’a pas suscité l’intérêt des agriculteurs, qui préfèreront l’insertion de cultures

fixatrices d’azote dans leurs rotations (l’effet des ligneux sur les cultures pour la mise à disposition

d’azote est mis en doute).

Tâche 12 : Economic performance assessment of some of the technical alternatives developed by

the project

Les systèmes actuellement étudiés pour la modélisation dans le cadre du WP1 (logiciel SIMPATIC en

cours d’élaboration) sont des associations d’herbacées et de ligneux.

Le WP1 n’ayant pas encore fourni de simulations, il n’est pas possible d’utiliser les sorties du logiciel

SIMPATIC en tant qu’entrées du logiciel FarmSafe développé par Agroof.

Page 23: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

23/22 | P a g e

Le choix est donc de se baser sur les résultats des enquêtes menées au sein de la tâche 11 pour

dégager des scénarios de production.

Les scénarios choisis doivent être adaptés aux attentes des agriculteurs. Ils doivent donc être

relativement simples à mettre en place. Ils s’inspirent également des systèmes existants au sein des

essais sur les sites du projet, pour pouvoir recueillir facilement des données.

Deux scénarios seront choisis :

1. Agroforesterie classique : production d’une culture herbacée avec des lignes d’arbres

intercalaires

2. Cultures herbacées en intercalaire avec des lignes de taillis

Pour se recentrer sur la thématique d’Intens&fix qui est l’introduction d’une espèce fixatrice d’azote

(EFN) dans le système, et dans l’objectif d’améliorer les niveaux de productivité, nous souhaiterions

pouvoir comparer au niveau économique (revenu de l’agriculteur) des scénarios avec et sans EFN, sur

la base des systèmes cités ci-dessus.

Les scénarios 1 et 2 comporteront donc chacun 2 modalités :

• Système sans fixateur d’azote

• Système avec EFN

Le logiciel FarmSAFe fonctionne à partir de LER. Le LER est une somme de rendements relatifs (LER=

(rendement de la culture en agroforesterie / rendement de la culture en pur) + (rendement des

arbres en agroforesterie / rendement des arbres en plantation pure).

A partir de ces LER, FarmSAFe simule des données économiques (VAN infinie, trésorerie, temps de

retour sur investissement…).

L’objectif est de voir si l’introduction d’EFN améliore les niveaux de productivité (LER) et si cela

impacte sur le revenu de l’agriculteur (ce qui implique de raisonner en valeurs actualisées nettes).

L’étude de sensibilité pourra porter sur les niveaux de productivité, l’économie en intrants azotés, le

coût du temps de travail, la fertilité minérale du site.

La limite de l’approche est que pour certains scénarios (notamment le 2), très peu de données

existent, ces systèmes étant très peu mis en place par les agriculteurs. Le recueil de données va donc

demander un temps supplémentaire et risque de se limiter à de la bibliographie. Le scénario 1 est

expérimenté sur le site de Restinclières mais les arbres ont été plantés en 2012 et très peu de

données sont encore disponibles.

Synthèse

Cette synthèse a été effectuée par JM Dulcire (UMR Innovation) nouveau coordinateur du WP4 en

remplacement de JM Kalms qui part en retraite.

Démarches, objet et méthodes propres au WP4 : il est essentiel d’être en relation avec les différents

acteurs concernés de la filière, dont les producteurs et entreprises. La méthode utilisée dans le cadre

du projet reposait sur des entretiens semi-ouverts auprès des acteurs, suivis par la suite par une

restitution-discussion des résultats auprès d’eux pour identifier les perspectives d’innovation.

Page 24: Projet ANR-Systerra « Intens&Fix...14h15-14h35 P3.4 Lydie-Stella Koutika: Effects of mixed-species plantations on soil C, N, available P and pH at Kissoko (10’+10’) 14h35-15h00

24/22 | P a g e

Les attentes des agriculteurs et des industriels diffèrent entre sites (France, Congo et Brésil).

Cependant il apparait que les principaux facteurs de blocage pour l’association avec des

légumineuses sont 1) la gestion de deux cultures différentes qui est un acte « nouveau » pour les

agriculteurs, comme pour les industriels, et 2) le peu de références technico-économiques de terrain,

nécessaires pour convaincre les acteurs concernés.

La question se pose donc : comment fournir rapidement des résultats pour l’action ?

• Congo. Il sera nécessaire de récupérer les données auprès d’EFC pour pouvoir comparer les

coûts des plantations pures à celles des plantations mixtes.

• Brésil. Il est prévu d’établir des coûts comparatifs de production des plantations associées

para rapport aux monocultures à partir des données des entreprises.

• France. Il est prévu d’établir les coûts de production comparatifs et de regarder la possibilité

de validation à grande échelle des coûts des essais de Restinclières.

On se place dans la situation économique actuelle. Il serait important d’évaluer l’acceptabilité des

associations et de leur mode de conduites sur des scénarios à moyen terme prenant en compte la

raréfaction et le renchérissement des ressources (énergie, engrais).

Date et lieu de la prochaine réunion du projet Intens&Fix (36 mois après le lancement du projet)

La prochaine réunion se tiendra à St Cyr (France) en avril 2014.