Floriane Colas(1), Wilfried Queyrel(1), Bastien Van Inghelandt(1), Jean Villerd(1) (2) &
Nathalie Colbach (1)
(1) Agroécologie, AgroSup Dijon, INRA, Univ. Bourgogne, Univ. Bourgogne Franche-Comté, F-21000 Dijon, France
(2) LAE, INRA, Univ. Lorraine, F-54500 Vandœuvre-lès-Nancy, France Correspondance : Floriane.Colas@inra.fr
Résumé
Afin de réduire l’utilisation d’herbicides, nous avons besoin d'outils pour aider à concevoir des stratégies de gestion des adventices économes en herbicides. Dans ce but, nous avons développé un outil d'aide à la conception de systèmes de culture réconciliant protection des cultures et des écosystèmes. La démarche fait intervenir en parallèle le développement de la structure de ce nouvel outil d’aide à la décision (OAD) en interaction avec les futurs utilisateurs (conseillers et agriculteurs) et une simplification du contenu biophysique du modèle FLORSYS pour l’évaluation des impacts des adventices. L'OAD résultant, DECIFLORSYS, est composé : (1) du classement listant les techniques culturales les plus influentes, (2) d'arbres de décision proposant des combinaisons de pratiques culturales pour atteindre un objectif donné en termes d'impact de la flore adventice (ex. concilier faible perte de rendement et faible usage d'herbicide) et (3) d’un prédicteur rapide permettant de tester en direct sur ordinateur de nouveaux systèmes de culture.
Mots-clés : outil d'aide à la décision, enquêtes, atelier de co-conception, outil synthétique, outil détaillé, adventices
1. Introduction
Reconcevoir des stratégies de gestion de la flore adventice est essentiel afin de suivre les réglementations françaises et européennes d’utilisation des herbicides. Cette reconception est d’autant plus complexe que la gestion des adventices doit se réfléchir sur le long terme et doit tenir compte des services dus aux adventices dans l’agroécosystème comme les ressources alimentaires pour les pollinisateurs et les carabes. C’est pourquoi nous avons besoin d’outils pour aider les acteurs, agriculteurs et conseillers agricoles, dans la conception de systèmes de culture. Il est nécessaire d’avoir à la fois un outil qui représente la complexité des interactions entre le système de culture et les adventices et un outil qui soit utile et utilisé. C’est pourquoi notre objectif était de co-développer, avec des conseillers agricoles et des agriculteurs, un outil d’aide à la décision (OAD) pour la gestion agroécologique des adventices à l’échelle du système de culture.
2. Matériel et Méthodes
La démarche adoptée ici fait intervenir les futurs utilisateurs dès les premières étapes du développement, tout en utilisant au mieux un modèle complexe existant, en le simplifiant mathématiquement (étape a.
dans la Figure 1). En premier lieu, nous avons défini les besoins pour un OAD pour la gestion stratégique des adventices, via un questionnaire en ligne. Nous avons en parallèle utilisé des méthodes issues de la fouille de données pour simplifier un modèle de recherche existant afin de synthétiser les connaissances sur les processus biophysiques à introduire dans l’OAD (b. Figure 1). Ce modèle,FLORSYS, simule la dynamique pluriannuelle de la flore adventice plurispécifique et la croissance des cultures dans les
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systèmes de culture (cf. annexe, p. 98). En sortie FlorSys produit des indicateurs d’impact de la flore adventice évaluant les services ex. la contribution des adventices à la réduction de la lixiviation de l’azote ou à l’alimentation des abeilles et les disservices ex. les pertes de rendement ou les difficultés lors de la récolte dues aux adventices. Les agriculteurs et conseillers agricoles ont aussi été mobilisés à d’autres étapes de la conception, en leur faisant tester différents prototypes d’OAD dans des ateliers de co-conception de systèmes de culture. Notamment le format de sortie ou le format d’entrée étaient présentés pour avoir leurs retours et améliorations à apporter (c. Figure 1). La mise en œuvre de l'OAD a été testée lors d’un atelier de co-conception de système de culture (voir Queyrel et al 2019, p. 39 dans ce colloque).
Figure 1. Méthodologie et résultats majeurs de la co-conception avec les futurs utilisateurs (conseillers agricoles et agriculteurs) d’un outil d’aide à la décision pour la gestion agroécologique de la flore adventice.
3. Résultats
Le questionnement des utilisateurs a permis d'identifier le besoin d’un outil permettant d’évaluer à la fois les services et les disservices des adventices et permettant une sous-sélection, dépendante des objectifs des utilisateurs, des indicateurs évaluant ces services et les disservices des adventices. Les utilisateurs ont également exprimé le besoin de deux outils : un outil détaillé, correspondant à FLORSYS, pour faire du diagnostic sur les systèmes de cultures testés et finement ajuster des techniques culturales, et un nouvel outil d'aide à la décision rapide et synthétique pour concevoir des métarègles de décision.
Ce nouvel outil, DECIFLORSYS, se compose de trois parties. Tout d'abord, (1) une grille de conseil classant les techniques culturales en fonction de leur effet sur la flore adventice et des conséquences pour la production agricole et la biodiversité afin de guider l'utilisateur dans le choix des techniques à modifier en vue d'améliorer ou concevoir un système de culture. Ensuite, (2) une série d'arbres de décision montrant comment combiner les techniques culturales, pour chaque situation de production et en fonction de la combinaison des critères d'évaluation de la flore adventice retenue par l'utilisateur.
Finalement, (3) un calculateur (issu de la forêt aléatoire) prédit en quelques secondes les valeurs des indicateurs d'impact de la flore adventice à partir des métarègles de décision et descripteurs synthétiques des systèmes de culture. Les parties (2) et (3) de l’outil étant les éléments à adapter en fonction des objectifs des utilisateurs et donc d’évaluer les deux aspects des impacts des adventices.
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Les ateliers de co-conception de système de culture ont montré l’intérêt du calculateur de DECIFLORSYS
pour :
estimer les pertes de rendement dues aux adventices du système de référence et des prototypes de système de culture créés lors de l’atelier ;
évaluer les systèmes sur le long terme en termes de gestion de la flore adventice ;
prendre en compte la contribution des adventives à la biodiversité (ressources pour les carabes et pour les abeilles).
4. Conclusion
L’utilisation de DECIFLORSYS dans le cadre d’ateliers de co-conception de système de culture avec des agriculteurs a démontré l'utilité de l'outil. Des améliorations sont à l’étude afin de faciliter l’analyse par les agriculteurs des résultats de DECIFLORSYS. Parmi les solutions envisagées figurent une représentation simplifiée des arbres de décision et une interface graphique permettant une entrée simplifiée des systèmes de culture à tester dans DECIFLORSYS.
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