Vous cherchez...

 
Une recherche
   
   
 
 
Modélisation de la compétition/complémentarité pour les ressources
(ACR)
- Mot(s) clé(s) :
Objet d'étude : agroforesterie, compétition
Echelle d'étude : competition
Dispositif technique et méthode d'étude : association de culture, modèle de fonctionnement de culture
Afficher la suite
Objet d'étude : agroforesterie, compétition
Echelle d'étude : competition
Dispositif technique et méthode d'étude : association de culture, modèle de fonctionnement de culture
Composé chimique, Facteur du milieu : azote, eau, phosphore, sol ferrallitique, vertisol
Phénomène, processus et fonction : evapotranspiration, évapotranspiration, nutrition des plantes, nutrition hydrique
Réduire

- Description détaillée :
Cette activité mobilise des méthodes, concepts et outils originaux :
* Analyse et modélisation Afficher la suite
Cette activité mobilise des méthodes, concepts et outils originaux :
* Analyse et modélisation de la compétition pour les ressources
- méthodes classiques de mesure des flux d'eau dans le continuum sol-plante-atomsphère : tensiométrie, TDR et capteurs de déplacement THERESA (pour les sols argileux gonflants), flux de sève et potentiel hydrique, méthodes micro-météorologiques.
-description/digitalisation d'architectures aériennes et racinaires.
- modèle Frac-Root de simulation d'architectures statiques d'arbres et d'arbustes fondées sur l'utilisation de la théorie du pipe-stem et des fractales.
- utilisation de l'EIS pour la détermination non destructive de paramètres du système racinaire de plante (biomasse, longueur).
- développement de modèles mécanistes d'interactions pour les ressources aériennes et souterraines (eau, lumière, azote).
- adaptation/paramétrisation et évaluation de modèles de fonctionnement de cultures asscoiées (STICS-CA, WaNuLCAS).
- développement d'une plate-forme de modélisation du fonctionnement de systèmes multi-espèces.
* Fixation symbiotique et transfert d'azote
- abondance naturelle 15N et marquage foliaire 15N.
- procédure pour la collection en continu et pour la détermination de la valeur isotopique des exsudats de la plante légumineuse.
- procédure pour la détermination des valeurs isotopiques de référence.
- modèle de dilution/discrimination isotopique pour le calcul du transfert.
- modèle de flux d'azote dans les associations plante légumineuse/plante non fixatrice.
Bien qu'il s'agisse d'activités traditionnelles de production, l'optimisation de la conduite technique d'associations culturales, et la compréhension des conditions de leur adaptation à des milieux variés, nécessitent une amélioration des connaissances relatives à leurs modalités de fonctionnement. Cette compréhension soufre aujourd'hui encore d'importantes lacunes, probablement à cause des contraintes expérimentales et théoriques liées à la difficulté de faire la part de la contribution de chaque espèce dans l'exploitation des ressources et l'évolution des propriétés du milieu. Pour prétendre à une meilleure valorisation agri-environnementale d'espèces cultivées en association, il est indispensable d'élaborer des cadres conceptuels permettant l'analyse et la modélisation des mécanismes réglant les comportements de ces systèmes complexes. Un vaste champ de recherche sur la connaissance des interactions et des recouvrements de cycles reste encore vierge, et requiert des avancées scientifiques et méthodologiques importantes pour pouvoir juger de l'intérêt et des conditions d'appropriation de ces systèmes. Ce défi est contingent du développement d'une écologie des cultures associées associant l'étude dynamique (à court et long terme) des interactions abiotiques vis-à-vis des ressources du milieu et des interactions biotiques, en lien avec le fonctionnement des biocénoses et des bioagresseurs. Le programme actuel se positionne sur certains créneaux originaux qui sont peu étudiés actuellement, vis-à-vis desquels des compétences existent dans l'unité ou font déjà l'objet de collaborations solides, et qui conditionnent l'utilisation à terme d'associations de culture.

*2003-2007 :
- Mise eau point prototype sonde de mesure électrique non destructive de racines
- Analyse nématorégulation en bananeraie
. assainissement/prophylaxie
. identification de plantes de services non hôte (base de données en construction)
*2004 - 2009 :
- Etude du fonctionnement de plantes de service en bananeraies (stages de Master et Thèse prévus en coll. avec CIRAD) :
.analyse services physiques (état structural du sol)
.chimiques (biodisponibilité nutriments et C)
. biologiques : nématorégulation directe
. modélisation
- Etude comparative des méthodes de traçage isotopique ; mise en place des procédures expérimentales pour l'estimation des valeurs isotopiques de référence ; modélisation pour le calcul du transfert. Systèmes étudiés : agroforesterie, plante de service/bananier (stage de Master).
- Identification des voies de transfert et modélisation des flux d'azote dans un système agroforestier (Thèse Univ. d'Helsinki).
Dans le contexte de forte croissance démographique, de précarité de la sécurité/sûreté alimentaire, de déséquilibre écologique et économique qui caractérise les agricultures de nombreuses régions de la zone intertropicale, la recherche d'alternatives permettant le maintien de la capacité du milieu à produire s'impose comme un élément de base de la durabilité. La capacité à produire est largement tributaire des contraintes biophysiques des milieux tropicaux, caractérisées régionalement par des ressources temporellement et spatialement très variables et par des conditions climatiques favorables au développement de ravageurs et d'épidémies. D'un point de vue socio-économique, la capacité des exploitations agricoles à se reproduire est par ailleurs très contingente du fonctionnement des marchés (libéralisation et instabilité croissante des marchés et des prix), des exigences sociétales croissantes affectant les marchés d'exportation mais aussi domestiques (respect de l'environnement, innocuité des produits), et des contraintes réglementaires telles que les restrictions qui vont peser à court terme sur l'usage de pesticides et d'herbicides chimiques.
La durabilité des exploitations est ainsi remise en question aussi bien dans les systèmes à faibles intrants, compte tenu de la faiblesse des rendements, que dans les systèmes de culture intensifs à forts impacts environnementaux. De plus, face à la complexité du cahier des charges et à la multiplicité des options possibles, les agriculteurs ne peuvent convenablement concilier des objectifs de production et de préservation de l'environnement en l'absence de référentiels technico-économiques fiables.
L'enjeu de ces programme vise à contribuer à l'innovation nécessaire à la conception de systèmes de culture durables dans les zones tropicales.
- Les recherches sur les interactions souterraines ont fait l'objet de collaborations fortes avec des équipes de l'INRA (CSE, PSH) et des équipes externes (Universités du Ghana, de Helsinki et du Missouri). Elles se sont concrétisées au sein de projets européens SAFE (2002-2005) et plus récemment dans des projets intégrateurs comme ADD GeDuQue (2005-2008 ; 10 équipes INRA, CIRAD, CEMAGREF) et MEDD pesticides (2006-2009 ; CIRAD, INRA, IRD, CEMAGREF).
- Les recherches sur la modélisation du fonctionnement de cultures associées ont permis des collaborations fortes avec l'équipe en charge du développement du modèle WaNuLCAS de l'ICRAF d'Indonésie.
Les recherches sur le transfert de l'azote symbiotique ont été développées en collaboration avec l'UMR ECOFOG et l'Université d'Helsinki, d'abord dans le cadre d'un projet innovant du département Environnement et Agronomie de l'INRA et plus récemment d'un projet de l'université d'Helsinki.
L'objectif de ce programme consiste à développer les méthodes d'étude et les concepts génériques indispensables à l'analyse et la modélisation des mécanismes réglant les comportements de ces systèmes complexes. Ces pré requis sont indispensables à la conduite d'expérimentations assistées par modèle visant au test de scénarios divers croisant des contextes environnementaux (climat, sols), des combinaisons d'espèces et de pratiques en vue de faciliter et orienter la conception de systèmes de culture innovants recourant à ces principes. - Partage des ressources souterraines
Modèle 3D de transferts hydriques dans le sol en vue du couplage avec les architectures racinaires de plantes associées.
Modèle 3D statique (Frac-Root) de simulation de l'architecture racinaire d'arbres et d'arbustes (Gliricidia sepium, Erythrina lanceolata, Populus delaoïdes, Theobroma cacao, Inga edulis) cultivés dans des systèmes agroforestiers (coll. P. Nygren, Univ. Helsinki).
Modèle 3D dynamique de l'architecture racinaire du bananier prenant en compte la contrainte physique (compaction) - (collaboration L. Pagès, INRA CSE).
Mise au point d'une sonde capacitive pour l'estimation individuelle et non destructive de la biomasse racinaire de différentes espèces, dans différents milieux.

- Etude et modélisation du fonctionnement de cultures associées et études des interactions biologiques
Adaptation et paramétrisation du modèle agroforestier WaNuLCAS pour la simulation du fonctionnement de l'association entre le bananier (Musa acuminata) et une plante de service légumineuse/nématorégulatrice (Canavalia ensiformis).
Adaptation et paramétrisation du modèle STICS-CA pour la simulation du fonctionnement de l'association entre le bananier (Musa acuminata) et une plante de service légumineuse/nématorégulatrice (Canavalia ensiformis).
Modèle à compartiments de dilution/discrimination isotopique pour le calcul du transfert de l'azote symbiotique dans les cultures associées (Gliricidia sepium/Dichanthium aristatum, Musa acuminata/Canavalia ensiformis).
Définition du champ d'application des méthodes de traçage (abondance naturelle 15N et marquage foliaire 15N) (collaboration INRA-APC/UMR ECOFOG/Univ. d'Helsinki).
Mise au point méthodologique pour la détermination des valeurs isotopiques de référence pour l'étude du transfert de l'azote symbiotique (exsudats de la légumineuse et plante non fixatrice) (collaboration INRA-APC/UMR ECOFOG).
Identification du rôle des racines de la légumineuse dans la séquestration du carbone au sein des cultures associées (collaboration INRA-APC/Univ. d'Helsinki).
Développement d'une plate forme de modélisation du fonctionnement de couverts multi-espèces dans l'URAPC(collaboration A. Fouéré, F. Bussière).
Etude de plantes de service némato-régulatrices utilisables en bananeraies (collaboration INRA-APC/CIRAD-FHLOR UMR-SYSTEM).
Construction d'une base de données sur les plantes de service.
Les associations de cultures (agroforesterie, cultures mixtes annuelles, plantes de couverture, plantes de service) constituent une pratique traditionnelle bien représentée dans les zones tropicales. La recherche des possibilités de complémentarité entre espèces/génotypes et leur environnement est l'objectif central des programmes d'adaptation de cultures productives à faibles niveaux d'intrants dans ces régions. Ceci requiert une amélioration des connaissances relatives à leurs modalités de fonctionnement (compétition pour les ressources aériennes et souterraines, interactions biologiques), et la maîtrise de leur conduite technique. Réduire

- Champs de rattachement :
 

En naviguant sur notre site vous acceptez l'installation et l'utilisation des cookies sur votre ordinateur. En savoir +