Objectif  

Etudier le fonctionnement et d’évaluer les performances de systèmes de culture en AC susceptibles d’intensifier l’usage des processus écologiques. Nous avons choisi de nous focaliser sur  le rôle des plantes de couverture implantées en interculture ou en cultures associées.  L’hypothèse principale est que ce couvert végétal peut être utilisé pour favoriser l’usage de processus écologique favorables à deux niveaux : (1) les relations trophiques qui s’établissent entre les populations végétales (culture, couvert, adventices) sont susceptibles de générer de la facilitation (étouffement des adventices, valorisation globale des ressources, remobilisation ou fixation symbiotique de l’azote, etc.) et (2) le devenir de ce couvert végétal modifie le mulch (quantité plus importante, qualité) jouant sur les processus étudiés dans les tâches 1 et 2 avec des conséquences en termes de fertilité du milieu et de services écosystémiques. En contrepartie, la cohabitation de différentes espèces dans le cas de plantes de couverture associées peut, en fonction des espèces et de leur gestion dans le temps et l’espace, amener à des phénomènes de compétition pour certaines ressources pouvant porter préjudice aux performances de la culture principale cultivée.

Il s’agit ici de développer une approche combinant expérimentations agronomiques et modélisation pour produire des connaissances plus intégrées sur le fonctionnement et la conduite du champ cultivé valorisant les connaissances acquises sur les processus biophysiques (tâches 1 et 2) et sur les pratiques des agriculteurs (tâches 5 et 6).

Activités

Activité 3.1 : étude expérimentale des processus de facilitation et de compétition

L’approche expérimentale sera principalement conduite en station de recherche pour pouvoir contrôler et instrumentaliser suffisamment le dispositif. Différentes modalités de couverture végétale seront comparées à des témoins sans couverts et/ou avec travail du sol. L’accent sera en particulier mis sur les associations céréales – légumineuses qui sont potentiellement les plus intéressantes (Cf § 2). Des suivis de l’évolution des états du milieu et du peuplement seront réalisés : bilan radiatif (capteurs PAR), bilan hydrique (sondes TDR), statut azoté (dosages), mesures du développement et de la croissance de la culture des plantes de couverture et des adventices. Ces études seront réalisée sur un terrain nord et un terrain sud pour explorer une diversité de conditions pédo-climatiques et de conditions de production (agriculture conventionnelle vs  agriculture biologique, conditions tempérées vs conditions tropicales). Cela sera complété par un suivi plus léger de parcelles d’agriculteurs (choisies dans l’activité 0.4) ayant testé des solutions techniques similaires visant à améliorer les performances agronomiques et écologiques de leurs systèmes.

Activité 3.2 : modélisation du fonctionnement des cultures

Nous emploierons les modèles STICS et PASTIS, déjà testés sur ce type de systèmes de culture, et mis en œuvre dans la tâche 2. Ils seront évalués à partir des données expérimentales résultant de l’activité 3.1 et utilisés pour affiner l’analyse des processus de compétition et de facilitation. Ils permettront en particulier d’accéder à des variables difficilement mesurables (comme les flux d’eau, de carbone et d’azote ou les niveaux de stress), de dissocier les processus à l’œuvre dans l’équilibre compétition / facilitation

Activité 3.3 : utilisation du modèle STICS pour produire des indicateurs  de performances agronomiques et écologiques à l’échelle du système de culture.

Nous réaliserons une analyse de sensibilité des sorties du modèle (indicateurs) aux conditions pédo-climatiques et aux modalités de conduite de la culture (fertilisation azotée, dates de semis etc.). Ces modalités seront en particulier définies à partir de l’analyse de la diversité des pratiques des agriculteurs menée dans les tâches 5 et 6, les conditions de production en bio avec forte incidence potentielle d’adventices pourra aor être prospecté. Ces indicateurs alimenteront l’analyse multi-critères menée dans la tâche 4.