Comment la succession des pratiques agricoles affecte la structure et la composition des communautés adventices ?

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Comment la succession des pratiques agricoles affecte la structure et la composition des communautés

adventices ?

Lucie Mahaut, Guillaume Fried, Sabrina Gaba

To cite this version:

Lucie Mahaut, Guillaume Fried, Sabrina Gaba. Comment la succession des pratiques agricoles affecte la structure et la composition des communautés adventices ?. 4. Journées des Doctorants, Mar 2015, Dijon, France. 2015. �hal-02740316�

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• Pratiques agricoles renseignées

 labour et désherbage

• Variables pédologiques

 pH et texture du sol Réseau Biovigilance Flore (2002-2010)

• 1300 parcelles de grandes cultures

• Relevés floristiques en plein champ + dans une zone témoin exempte de contrôle adventice

Comment la succession des pratiques agricoles affecte

la structure et la composition des communautés adventices ?

L. Mahaut

^1,2

, G. Fried

^3,

S. Gaba

²

1 Université de Bourgogne Franche-Comté 6 Bd Gabriel, 21000 Dijon, France ; ²INRA Dijon - UMR Agroecologie - Pôle Ecoldur - 17 rue Sully, 21000, France ; ³ Anses - LSV- 755 avenue du Campus Agropolis, 34988 Montferrier-sur-Lez cedex, France

Introduction

Passage n à n+1 Code Même type Même saison 1 Différent type Même saison 2 Même type Différente saison 3 Différent type Différente saison 4 Insertion prairie temporaire 5 Crop Crop n+1 Crop n+2 Crop n+3 Crop n+4

Blé Colza Tournesol Maïs Maïs

cereal oleaginous oleaginous cereal cereal autumn summer spring spring spring Culture

Type de Culture Saison semis

4 3 2 1

• Agroécosystèmes soumis à forte hétérogénéité temporelle due à la succession de perturbations de natures différentes (date de travail du sol, désherbage)

• Plantes adventices = espèces compagnes des milieux cultivés adaptées aux perturbations par cycle annuel et graines à durée de vie parfois longue

• Forment une banque de graines qui reflète en partie l’historique des pratiques agricoles menées sur une parcelle (Fig. 1)

 Restent à déterminer quels sont les liens entre successions des cultures,

pratiques associées et communautés adventices (flore levée) _{n - 2}

n - 1 n

Pratiques agricoles

Banque de graine

Flore levée

Transformation des cultures d’une succession en fonction de :

1) Biologie de l’espèce cultivée : définition d’un type de culture (Bohan, 2011)

2) Saison de semis : 1^er facteur influençant l’assemblage des communautés adventices (Fried et al., 2008).

 Définition de codes pour décrire la diversité de ces paramètres dans les successions (Gaba et al., 2014)

 Moyenne des codes : similarité des cultures entre années de la succession

Perspectives

Communauté

Items Travail du sol Désherbage

Type Destruction

mécanique

Destruction chimique ou mécanique

Début Date Date

Fréquence Nombre de passages Nombre de passages Intervalle de

retour

Nombre de jours Nombre de jours

Magnitude Profondeur Dose IFT

Spécificité Tous les végétaux Cibles herbicides

Une succession culturale : une succession de régimes de perturbations

 Régime de perturbations : Ensemble des évènements abruptes qui causent une destruction de biomasse

 Succession culturale = successions de régimes de perturbations

 Principales perturbations pour adventices :

 Désherbage

 Travail du sol

 Confronter régimes de perturbations aux structures et compositions des communautés adventices

Appréhender la diversité des successions culturales

α₁ α₂ α₃

n₁ n₂ n₃

Composition

Parcelle Esp.1 Esp. 2

par1 10 25

par2 0 15

par3 30 5

Campagne Esp.1 Esp. 2

par1.01 10 0

par1.02 7 5

par1.03 1 25

γ

Max (espèce)n_i

turnovers

Appréhender les

communautés adventices

Structure : richesse et abondance des espèces Composition : nature des espèces

 Définies sur une année de culture (α) + sur une communauté globale par parcelle (γ)

(dis)Similarité

 Absence de relation entre la richesse totale et la diversité des successions culturales

 L’abondance totale des

adventices diminue quand la dissimilarité en terme de

type de culture et saison de semis augmente dans la

succession (Test de Spearman, ρ = -0,26, p<0,001)

Tableau 2 : Les régimes de perturbation labour et

désherbage sont définis par différents items (White et

Jentsh, 2001) pour une année de culture et pour l’ensemble de la succession Figure 1 : Une succession de culture et les relations entre

banque de graine, flore levée et pratiques agricoles

Figure 4 : Méthodologie suivie pour calculer les codes descripteurs de la diversité des cultures successives sur une parcelle

Tableau 1 : Définition des codes

268

621

814 774 796 791

575

470

319

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Nombre de parcelles suivies

Données

α

γ

Objectifs

1) Caractériser la diversité d’une succession de cultures et des pratiques agricoles associées

2) Déterminer quels paramètres précis de cette diversité impactent les communautés adventices 3) Etudier la réponse des communautés adventices à ces paramètres

Figure 5 : A gauche, définition des communautés α et γ. A droite, matrices composition communauté communautés α et γ

Premiers résultats

Richesse totale par parcelleAbondance max par parcelle 1020304050

AQ056

BR119

02004006008001000

PL023

AQ002

Dissimilarité moyenne type de culture et saison de semis

 Bohan, D. A., Powers, S. J., Champion, G., Haughton, A. J., Hawes, C., Squire, G., … Mertens, S. K. (2011). Modelling rotations: can crop sequences explain arable weed seedbank abundance? Weed Research, 51(4), 422–432

 Fried, G., Norton, L. R., & Reboud, X. (2008). Environmental and management factors determining weed species composition and diversity in France. Agriculture, Ecosystems & Environment, 128(1-2), 68–76

 Gaba, S., Fried, G., Kazakou, E., Chauvel, B., & Navas, M.-L. (2014). Agroecological weed control using a functional approach: a review of cropping systems diversity. Agronomy for Sustainable Development, 34(1), 103–119

 White, P. S., & Jentsch, A. (2001). The Search for Generality in Studies of Disturbance and Ecosystem Dynamics. Progress in Botany, 62, 399-450

Figure 3 : Carte des parcelles du réseau BioVigilance Flore Figure 2 : Nombre de parcelles suivies par an