GALAUP BENOIT A3

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GALAUP BENOIT A3

  1. 1. Etudiant : GALAUP Benoit Tuteur : Lionel ALLETTO Maitre de stage : PASCAL-JOURNET Etienne, BEDOUSSAC Laurent 96ème Promotion RAPPORT DE STAGE DE 3éme ANNEE
  2. 2. Page 1 sur 40 SOMMAIRE Sommaire _________________________________________________________________ 1 Résumé ___________________________________________________________________ 2 Introduction _______________________________________________________________ 3 Contexte du stage___________________________________________________________ 4 Les associations pluri-spécifiques : Quelles conséquences sur l’etat phytosanitaires des cultures ?_________________________________________________________________10 Conclusion ________________________________________________________________24 Bibliographie______________________________________________________________ 25 Annexes__________________________________________________________________29 Table des illustrations_______________________________________________________ 37 Table des matières _________________________________________________________38
  3. 3. Page 2 sur 40 RESUME L’INRA, ou L’Institut national de la Recherche Agronomique créée en 1946 est un des instituts de recherche agronomique des plus reconnus au monde dans ses domaines de recherche : l’agriculture, l’alimentation et l’environnement. Un de ses principaux objectifs est de participer au déeloppement d’une agriculture compétitive et respectueuse de l’environnement pour nourrir le monde à l’horizon 2050. Les cultures associées de céréale – légumineuse semblent être une solution intéressante pour répondre à cet objectif de par leurs performances connues, particulièrement dans les systèmes à bas niveaux d’intrants. Parmi elles, une meilleure productivité par unité de surface, une meilleure valorisation des ressources abiotiques, et un taux de protéine de la céréale plus élevé ont été expliquées par des processus de complémentarité et de facilitation de niche. Cependant, le potentiel des cultures associées pour le contrôle des bioagresseurs est très variable. C’est dans le but d’évaluer l’habilité de ces cultures à limiter l’impact des pathogènes qu’un suivi des bioagresseurs a été effectué sur deux essais expérimentaux d’association blé – lentille et blé – pois conduits à la station expérimentale de l’INRA de Castanet–Tolosan en 2015. L’analyse statistique des données récoltées (principalement indice d’attaque de la rouille brune) a révélé que les cultures associées n’ont pas d’effet sur l’indice d’attaque (Fréquence × Gravité) de la rouille brune. Cependant, ces résultats sont à considérer avec du recul car certaines sources d’erreur ont été identifiées lors de la collecte des données. Mots-clés : Associations plurispécifiques ; Pois ; Lentille ; Blé de printemps ; Expérimentation ; LEGATO ; Suivi des bioagresseurs ; bruchus pisorum ; maladies cryptogamiques ; Rouille brune
  4. 4. Page 3 sur 40 INTRODUCTION La population mondiale devrait dépasser les 9 milliards de personnes à l’horizon 2050 [1], et assurer la sécurité alimentaire mondiale tout en prenant en compte les problématiques environnementales est un défi majeur de l’agriculture [2], [3]. Une meilleure productivité doit être atteinte à l’aide de techniques agricoles durables tout en prenant en compte les risques liés au changement climatique, à la raréfaction des ressources comme le phosphore [4] ou l’eau, ou encore à la diminution des terres arables. L’augmentation de la diversité cultivée est connue comme étant un levier important qui permettrait une transition vers une agriculture agro-écologique durable et peu consommatrice d’intrants [5]–[7]. En effet, cette stratégie permet d’élargir la diversité et l’intensité de services écosystémiques obtenus. Par exemple, la culture de légumineuses, fixatrices biologiques d’azote atmosphérique, semble aussi être une solution intéressante pour réduire l’utilisation des fertilisants de synthèse souvent associée à la consommation d’énergie fossile. L’agriculture biologique, qui interdit l’utilisation de pesticides de synthèse, est aussi considérée comme un prototype pour développer la durabilité des pratiques agricoles modernes. Les mélanges plurispécifiques ou « cultures associées » consistent à cultiver en mélange deux espèces ou plus sur une même parcelle et pendant une durée significative de leur cycle de développement, qui peut être annuel ou pérenne [8]–[10]. Particulièrement, les mélanges céréales- légumineuses, semblent être des solutions prometteuses du fait des nombreux avantages qu’elles présentent en terme de production et de bénéfices environnementaux, et ce en particulier dans les systèmes à bas niveaux d’intrants et à faible disponibilité en azote [11]–[13]. En effet, les associations sont un moyen efficace d’augmenter la production par unité de surface en agriculture biologique ainsi que la teneur en protéines des céréales [14]. Cette performance peut notamment s’expliquer par des processus de complémentarité et de facilitation de niche qui permettent une meilleure valorisation des ressources abiotiques (comme l’azote, le phosphore, la lumière [15] et l’eau). Dans certaines conditions, les cultures en association permettent aussi de limiter le développement des maladies et ravageurs sur les deux espèces tout comme le développement des adventices [6], [9], [12], [16], [17]. C’est dans le cadre du projet « Legumes for the Agriculture of Tomorrow » (LEGATO [18]) et dans l’objectif de renforcer les connaissances du fonctionnement de cultures associées que deux essais expérimentaux d’associations de culture de céréale – légumineuse ont étés mis en place sur la plateforme expérimentale de l’INRA de Castanet-Tolosan par l’équipe « variétés et systèmes de culture pour une production agro-écologique » (VASCO [19]) au sein de l’Unité Mixe de Recherche «Agroécologie – Innovation – Territoires ».
  5. 5. Page 4 sur 40 CONTEXTE DU STAGE I. Positionnement de l’INRA dans son secteur d’activité : l’alimentation, l’agriculture et l’environnement 1. Définitions « L’alimentation est le domaine de tout ce qui se rapporte à la nourriture permettant à un organisme vivant de fonctionner et de survivre. »[20] L’agriculture est définie comme « l’ensemble des activités développées par l'homme, dans un milieu biologique et socio-économique donné, pour obtenir les produits végétaux et animaux qui lui sont utiles, en particulier ceux destinés à son alimentation »[21] L'environnement est défini comme « l'ensemble des éléments (biotiques ou abiotiques) qui entourent un individu ou une espèce et dont certains contribuent directement à subvenir à ses besoins » [22], ou encore comme « l'ensemble des conditions naturelles (physiques, chimiques, biologiques) et culturelles (sociologiques) susceptibles d’agir sur les organismes vivants et les activités humaines ». Ces trois domaines fortement imbriqués constituent la base du secteur d’activité de l’Institut National de la Recherche Agronomique. 2. Les jalons historiques de l’INRA [23] De 1946 à 1970 : la science au service du développement de l'agriculture : En 1946, la France est en situation de pénurie alimentaire. En effet, son agriculture ne permet pas de subvenir aux besoins de la population. C’est dans ce contexte d’après-guerre que l’INRA a été créé avec la mission d’améliorer les techniques de production pour favoriser le développement de l’agriculture. La révolution verte s’opère alors et la France est autosuffisante pour son alimentation dès la fin des années 1960. Années 1970 : le tournant de l'agroalimentaire Dans les années 1970, la France devient exportatrice de denrées alimentaires et de nouveaux objectifs sont fixés en terme de qualité des produits et de valeur ajoutée notamment à travers la transformation des produits agricoles. Les partenariats avec l'industrie sont en plein essor. La France devient alors premier exportateur de produits agroalimentaires. La crise énergétique de 1973 pousse aussi l'Inra à s'intéresser aux problématiques liées à l'environnement et au développement local. Années 1980 : l'essor des biotechnologies Dans les années 1980, les questions sur l'environnement, les conditions de production et la qualité des produits deviennent pressantes (phénomènes de surproduction, instauration de quotas laitiers, prise de conscience de la pollution due aux activités agricoles, première politique agricole commune…). Une modification profonde des modes d'investigation du vivant, des pratiques de recherche ainsi que de l'évaluation des chercheurs se met en place. En 1984, l'institut devient un établissement public à caractère scientifique et technologique, sous la tutelle conjointe des
  6. 6. Page 5 sur 40 ministères en charge de la Recherche et de l'Agriculture. Ses missions incluent, en particulier, l'amélioration de la qualité des produits et leur adaptation à la demande des consommateurs ainsi que la protection et la gestion des ressources naturelles et de l'espace rural. Années 1990 : Crises alimentaires et préoccupations environnementales Dans les années 1990, les crises liées à la sécurité sanitaire des aliments se multiplient. La demande des consommateurs pour une alimentation sûre et de qualité s'impose et devient un élément économique moteur par rapport aux secteurs de la transformation et de la production. Parallèlement, les préoccupations des citoyens sur l'environnement s'amplifient. C'est dans ce contexte que l'Inra élargit ses champs de compétence aux interactions entre agriculture, alimentation et environnement. Années 2000 : le développement durable, un enjeu mondial En ce début de XXIe siècle, la dimension globale de thématiques telles que l'alimentation, la sécurité alimentaire, la biodiversité, les bioénergies, les maladies, le changement climatique, etc. met en évidence la nécessité d'agir pour un développement durable et oriente les recherches. L'Inra poursuit une forte politique de partenariats scientifiques, avec le développement d'unités mixtes de recherche (UMR). Les approches scientifiques évoluent : l'institut développe des recherches interdisciplinaires qui font appel à des disciplines et compétences plus larges, intègrent tous les critères de la durabilité, et s'appuient sur des outils et des techniques de recherche en pleine évolution qui ouvrent de nouvelles perspectives pour la compréhension du vivant. La finalité de la recherche agronomique est désormais de contribuer à une alimentation saine et équilibrée, une "éco-agriculture" compétitive, une valorisation performante des produits de l'agriculture et de la forêt, un environnement préservé, un espace rural valorisé… pour un développement durable au niveau planétaire. Années 2010 : une "science pour l'impact" En changeant le pas de temps de son document d’orientation, l’Inra se projette désormais sur une échelle décennale (2010-2020). Les problématiques étudiées par l’Institut sont désormais mondialement partagées et nécessitent un temps de structuration important. Au niveau disciplinaire d’abord, avec l’émergence de « nouvelles sciences », comme l’agro-écologie ou la biologie prédictive. Au niveau organisationnel ensuite, avec la traduction des enjeux agronomiques en programmes de recherche élargis. Pour cela ont été créés des métaprogrammes, qui mobilisent les compétences au- delà des « silos disciplinaires » traditionnels. Six grands programmes ont d’ores-et-déjà été lancés : gestion intégrée de la santé des plantes, gestion intégrée de la santé animale, adaptation de l’agriculture et de la forêt au changement climatique, méta-omiques des écosystèmes microbiens, déterminants et impact des régimes alimentaires, sélection génomique. Ce document d’orientation 2010-2020, sous-titré « une science pour l’impact » tant il marque un tournant structurant, a été adopté par le Conseil d’Administration de l’Inra le 18 juin 2010.
  7. 7. Page 6 sur 40 3. Présentation de ses missions, de ses finalités. L’INRA est un organisme national de recherche public placé sous la tutelle du ministère de l’éducation nationale, de l’enseignement supérieur, et de la recherche (MENESR) et du ministère de l’agriculture, de l’agroalimentaire et de la forêt avec pour mission de :  Produire et diffuser des connaissances scientifiques  Contribuer à l’élaboration de la stratégie nationale de recherche  Eclairer les politiques publiques et les décisions des acteurs privés  Contribuer à concevoir des innovations  Contribuer à la formation à et par la recherche  Participer aux débats sur la Science en société  Promouvoir éthique et déontologie de la recherche 4. Partenaires en amont et en aval a) Dans sa propre organisation L’Inra développe de nombreuses collaborations et échanges avec la communauté scientifique internationale dans de nombreux pays en Europe, en Méditerranée, en Amérique et, de façon croissante, en Asie. Il est aussi impliqué dans la construction de l’espace européen de la recherche et engagé dans des initiatives internationales. Il entretient des partenariats scientifiques avec les grands instituts de recherche scientifique dans le monde, avec les universités et l’enseignement supérieur agronomique et vétérinaire. b) En France L’Inra a mis en place des partenariats à l’échelle nationale dans le but de développer la recherche avec des entreprises telles que : L’Institut Carnot Santé animale (ICSA) Le partenariat avec cet institut concerne la santé, l’alimentation et la génétique animale : compréhension et contrôle des relations hôte-pathogène, maîtrise sanitaire des populations (gestion des maladies, adaptation des systèmes d’élevage et des animaux…). L’Institut Carnot Qualiment Le partenariat avec cet institut est consacré à l’origine et à la qualité des protéines, à la réduction des teneurs en sel, en sucre et en matières grasses dans l’alimentation, ainsi qu’à l’économie d’eau et d’énergie dans la transformation. L’Institut Carnot 3BCAR La recherche en partenariat avec cette entreprise est dédiée au carbone renouvelable et à la chimie verte, les bioénergies (biocarburants, méthanisation…), les biomolécules et les biomatériaux.
  8. 8. Page 7 sur 40 c) En Europe En Europe, les principaux organismes avec lesquels l’INRA collabore sont les suivants :  Conseil Européen de la Recherche (ERC)  Initiatives de programmation conjointe (JPI)  Communautés de la connaissance et de l’innovation (Knowledge & innovation community - KIC)  Partenariat Européen pour l’Innovation (EIP)  Infrastructures de recherche d) A l’international L’INRA développe également de nombreuses collaborations à l’international :  Initiatives et alliances globales  Laboratoires internationaux associés [LIA]  Via les Métaprogrammes 5. L’INRA, acteur majeur de la recherche agronomique L’Inra s’impose comme un acteur majeur dans ses domaines de recherche dans le monde par la qualité de ses productions scientifiques. L’Institut figure parmi les institutions les plus citées au monde dans 15 des 22 de ses champs disciplinaires. En nombre de citations référencées dans le Web of Science, l’Institut se situe en 3ème position mondiale dans le domaine de l’agriculture et se place au 4ème rang mondial en sciences des plantes et de l’animal. De plus, l’Inra se positionne dans les premiers organismes mondiaux en microbiologie, en écologie et en environnement [24]. Figure 1 : le classement de l’Inra dans le top 1% des organismes de recherches les plus cités (Source: ESI 11/2013 [25])
  9. 9. Page 8 sur 40 6. Descriptions des enjeux et de la stratégie employée. Nourrir le monde à l’horizon 2050, s’adapter au changement climatique, préserver la santé des plantes et des animaux sont les principaux enjeux de l’institut. Les quatre priorités fixées pour y répondre, avec le support de la biologie prédictive et de l’agroécologie, deux disciplines émergentes, sont d’améliorer toutes les composantes de l’agriculture, d’atténuer le réchauffement climatique et de s’y adapter, de valoriser la biomasse et d’assurer la mise en place de systèmes alimentaires sains et durables. La stratégie de l’INRA pour faire face à ces grands enjeux est de répondre, par la recherche, aux défis socio-économiques ou scientifiques, de renforcer l’impact et la cohérence de ses recherches, et de favoriser et faciliter les partenariats nationaux et internationaux, notamment par l’intermédiaire des métaprogrammes. Les métaprogrammes impliquent plusieurs départements et partenaires sur chacune de leur thématique, sur une durée de 5 à 10 ans. Ils vont mobiliser à terme près d’un tiers des forces de recherches de l’Inra [26]. L’objectif de tels programmes est de développer une agriculture à la fois compétitive, respectueuse de l’environnement, des territoires et des ressources naturelles, et mieux adaptée aux besoins nutritionnels de l’homme ainsi qu’aux nouvelles utilisations des produits agricoles. II. Un institut de recherche national 1. Présentation de l’organisation au sein de l’INRA Le collège de direction de l’INRA est divisé en deux unités : la direction générale et la direction scientifique (voir Annexe 1). La direction générale est composée de trois membres : François Houllier, Président directeur général actuel de l’INRA, assisté par Olivier Le Gall, Directeur général délégué aux Affaires scientifiques et Claude Ronceray, Directeur général délégué à l'Appui à la recherche. La direction scientifique est également composée de trois membres : Christine Cherbut, Directrice scientifique Alimentation et Bioéconomie, Hervé Guyomard, Directeur scientifique Agriculture Jean- et François Soussana, Directeur scientifique Environnement. La direction d’appui à la recherche est quant à elle présidée par Philippe Chemineau Directeur de l'Action régionale de l'Enseignement supérieur et de l'Europe, et Fabrice Marty Directeur des Ressources humaines. Géographiquement, l’INRA est divisé en 17 centres de recherche régionaux (voir Figure 2), dont celui de Toulouse –Midi Pyrénées, situé à Castanet-Tolosan et présidé par Michèle Marin.
  10. 10. Page 9 sur 40 2. Inventaire des produits et des services : les chiffres clés [27] En 2014, l’Inra rassemble près de 8 300 agents titulaires dont plus de la moitié de femmes. L’institut rassemble aussi 1 840 chercheurs titulaires et a accueilli 2 552 stagiaires accueillis & 510 doctorants rémunérés. Ses 186 unités de recherche et 49 unités expérimentales sont réparties sur 13 départements scientifiques et dans 17 centres régionaux. Les travaux de recherche sont ancrés dans 8 métaprogrammes. En 2014, l’institut a produit 4 069 publications scientifiques et détient 360 brevets en stock dont 67 nouveaux. 14 nouvelles variétés végétales ont été créées et 27 nouveaux logiciels et bases de données ont été déposés, le tout pour un budget annuel exécuté de 880,71 Millions d’euros et des recettes s’élevant à 877,61 millions d’euros [28]. Figure 2 : Répartition géographique des 17 centres régionaux de l’INRA.
  11. 11. Page 10 sur 40 LES ASSOCIATIONS PLURI-SPECIFIQUES : QUELLES CONSEQUENCES SUR L’ETAT PHYTOSANITAIRES DES CULTURES ? I. Le suivi des bioagresseurs comme partie intégrante de l’évaluation des performances des associations bispécifiques 1. Le suivi phytosanitaire effectué sur deux essais agronomiques a) L’effet des associations de cultures sur les bioagresseurs dans les associations blé/pois et lentille/blé peu connu. La protection des plantes et la protection des cultures contre les bioagresseurs revêt d’une importance évidente pour satisfaire la demande mondiale croissante en nourriture, d’un point de vue quantitatif et qualitatif [29], [30]. Par exemple, les pertes de rendements mondiales dues à des bioagresseurs sur les cultures de blé étaient estimées à 20 % entre 2001 et 2003 [31]. En plus de menacer la sécurité alimentaire mondiale, les pertes de rendement dues aux ravageurs et maladies représentent aussi un coût aux consommateurs, à la santé publique, aux sociétés, à l’environnement et à l’industrie agroalimentaire [32]. Les cultures associées sont connues pour certaines de leurs performances, comme l’augmentation du rendement par unité de surface et la meilleure valorisation des ressources abiotiques dans les systèmes à bas niveaux d’intrants, ou encore la limitation des dégâts de certains bioagresseurs sur les deux espèces associées [16], [33]–[35]. Mais les effets des associations sur les bioagresseurs restent variables. On observe fréquemment une réduction, mais parfois aucun effet, voire une aggravation de la santé des cultures. Cet effet varie en fonction de la situation pédoclimatique et sanitaire, des espèces végétales présentes, de la structure spatiale des mélanges et du type de bioagresseur [10], [36], [37]. b) Objectifs : L’objectif du suivi effectué est donc de quantifier l’impact des bioagresseurs sur le rendement des cultures associées étudiées et de constituer une base de données qui pourrait permettre de confirmer le potentiel des associations blé/pois et blé/lentille pour limiter les dégâts causés par les pathogènes de ces cultures. 2. Deux essais expérimentaux à la plateforme expérimentale de l’INRA Castanet- Tolosan. a) Essai expérimental d’association de pois et de blé Les différences physiologiques et morphologiques du blé et du pois affectent les relations de compétition et de facilitation qui se produisent en culture associée. Le choix variétal est donc un levier d’action pour affiner la complémentarité, qui dépend de caractères variables génétiques au sein de l’espèce et qui influence l’accès aux différentes ressources. La connaissance des caractéristiques de diverses variétés cultivées parmi ces deux d’espèces permettrait d’expliquer le fonctionnement des associations bi-spécifiques dans des conditions de disponibilité de ressources variables.
  12. 12. Page 11 sur 40 Sur l’essai mené à la plateforme expérimentale de l’INRA à Castanet-Tolosan en 2015 et suivi par Antoine Couëdel (étudiant ingénieur en stage de fin d’études), l’analyse de l’effet variétal du pois (variétés feuillues et non feuillues, voir Figure 4 et Figure 3) sur le contrôle des adventices et la résistance à la verse du pois dans les associations blé-pois (Triticum turgidum L. – Pisum sativum L.) était l’objectif principal. Les hypothèses formulées pour cet essai sont : Les associations blé – pois permettent une diminution de l’enherbement, l’association blé-pois diminue la sensibilité du pois à la verse, les associations blé- variétés mixtes de pois présentent les meilleures productivités par unités de surface en comparaison aux cultures pures de pois et de blé (Land Equivalent Ration), une augmentation de densité permet une plus forte compétition vis-à-vis des adventices et une plus faible sensibilité à la verse. 23 modalités sont testées (voir Tableau 1) avec trois répétitions (trois blocs) sur la parcelle Marinette (voir Annexe 2). Un plan de la parcelle expérimentale est aussi disponible en Annexe 4. Type Variété Densité %1 Abréviation Culture pure (SC)2 Isildur (B) 100* B-SC 50* B-SC1/2 Lucy (L) 100 L-SC 50 L-SC1/2 Frilène (F) 100 F-SC 50 F-SC1/2 Patner (P) 100 P-SC 50 P-SC1/2 Dukat (D) 100 D-SC 50 D-SC1/2 Mélange variétal (VM) Lucy-Frilène 50-50 LF-VM 25-25* LF-VM1/2 Dukat-Partner 50-50 DP-VM 25-25 DP-VM1/2 Association blé -pois Isildur-Lucy 50-50 B-L 100-50 B-L100 Isildur-Frilène 50-50 B-F 100-50 B-F100 Isildur-Partner 50-50 B-P Isildur-Dukat 50-50 B-D Association blé – mélange variétal Isildur-Lucy-Frilène 50-25-25 B-LF 50-50-50 B-LF100 Isildur-Dukat-Partner 50-25-25 B-DP Tableau 1 : Dispositif expérimental de l’essai d’association pois - blé 1 Densité standard du blé : 300pl/m2 et du pois : 70pl/m2 2 Les variétés de pois afila sont Lucy et Partner. Les variétés Frilène et Dukat sont feuillues
  13. 13. Page 12 sur 40 b) Un essai expérimental d’association de lentille et de blé Les légumes secs sont intéressants pour les consommateurs et les agriculteurs en raison de leurs nombreux avantages (valeur nutritionnelle, forte valeur ajoutée, préservation de l’environnement). Notamment, la lentille est une culture très prometteuse pour accroitre la durabilité économique des exploitations en AB. Mais la culture de cette espèce est confrontée à plusieurs problèmes agronomiques (verse, compétition des adventices, parasites (bruches) et maladies fongiques…) qui causent de sérieuses pertes de rendement. Il est donc nécessaire de mener des études approfondies sur les mécanismes en cause, la recherche de variétés adaptées et les itinéraires techniques à promouvoir chez les agriculteurs, et en particulier le développement de la solution alternative que représente la culture de la lentille en association avec du blé de printemps. Dans le cas de l'association blé de printemps – lentille, encore très peu pratiquée, il s'agit donc d’une approche plus exploratoire consistant à analyser le fonctionnement de ces cultures associées conduites en agriculture biologique pour la conception d'itinéraires techniques à hautes performances économiques et environnementales. Cet essai mis en place en Mars 2015 est suivi par Loïc Viguier (Doctorant – thèse CIFRE proposée par l’UMR INRA AGIR en collaboration avec la coopérative Qualisol). Les hypothèses testées sont les suivantes : la présence de blé en mélange joue un rôle bénéfique de tuteur pour la lentille, l’association limite le développement des adventices par une couverture du sol plus rapide, l'état sanitaire de la lentille bénéficie de l'association avec le blé et la production simultanée de lentille et de grains de blés de force à haute teneur en protéines stabilise la marge brute. Dans cet essai, 50 modalités sont testées (voir Figure 5) en trois répétitions (3 blocs) sur la parcelle Marinette (voir Annexe 2). Un plan de la parcelle expérimentale est disponible en Annexe 3. Figure 4 : Feuillage de type « afila », peu compétitif face aux adventices. Figure 3 : Feuillage de type « feuillu », peu résistant à la verse.
  14. 14. Page 13 sur 40 II. Suivi des bioagresseurs de l’essai expérimental blé-pois (méthode) 1. Protocole d’évaluation des maladies foliaires et des pucerons sur le blé et le pois a) Description de la méthode employée pour le pois : Premièrement, une observation de l’état végétatif du couvert du pois a été notée (sec ou encore légèrement en végétation). Ensuite, une observation du niveau de contamination par l’oïdium (sur l’ensemble du couvert) a été évaluée selon ces trois notations : - Faible : Présence de feutrage blanc caractéristique de cette maladie sur le pois, pas d’impact sur le rendement au vu de la déclaration tardive de la maladie. - Moyen : Présence du feutrage blanc sur les feuilles, les vrilles et sur les gousses, apparition de taches noires sur les gousses et l’ensemble des partie végétatives, pas d’impact sur le rendement. - Fort : Feutrage blanc, présence de ponctuation noires sur l’appareil végétatif et les gousses, probable impact sur le rendement (certaines gousses avortées, peu de grains dans la gousse, …). Figure 5 : Protocole expérimental de l’essai d’association blé – lentille, 50 modalités testées.
  15. 15. Page 14 sur 40 b) Description de la méthode employée sur le blé : Premièrement une notation du stade de développement du blé a été faite selon l’échelle de Zadocks [38]. Le choix des plantes à évaluer s’est fait sur 10 plantes individuelles sélectionnées au hasard sur la parcelle. Pour chacune de ces plantes, l’évaluation a été réalisée sur la dernière feuille du blé (F1) et une estimation du pourcentage de la feuille touchée par la rouille brune et la septoriose a été notée selon l’échelle de notation fournie en Annexe 5. Un prélèvement de feuilles (F1) a été fait pour estimer ce pourcentage grâce à un logiciel informatique. Une estimation du nombre de pucerons a été effectuée sur la dernière feuille, sur les barbes de l’épi et sur l’épi. 2. Protocole d’évaluation du taux de bruchage Le taux de bruchage des grains de pois est une donnée difficile à obtenir. En effet, les bruches sortent des grains de pois d’une façon très échelonnée dans le temps (jusqu’à un an après la récolte[39]). De plus, une fois qu’elles sont sorties, la méthode d’estimation du taux de bruchage actuelle présente certains inconvénients : les grains sont observés un à un, et la distinction doit être faite entre les grains intacts, les grains bruchés, et les grains bruchés parasitoïdés. a) Optimisation de la méthode Une nouvelle méthode est ici envisagée pour sa potentielle efficacité et rapidité à fournir une estimation du taux de bruchage en comparaison de la méthode manuelle, très chronophage. Le but de cette nouvelle méthode est de favoriser la sortie des bruches et des parasitoïdes des grains de pois sous l’influence de divers stimuli. Le nombre d’insectes sortis peut ensuite être compté plus rapidement que le comptage manuel des grains. Observation lors du battage Une observation du nombre de bruches en vols lors du battage des récoltes de cultures pures de pois nous permettra d’estimer quelles sont les lots qui présentent un taux de bruchage le plus élevé. En effet, la sortie de la bruche du grain de pois est induite par la sortie du grain de la cosse, la stimulation mécanique et thermique (>30°C) [40]. Ces observations aboutiront au choix d’échantillons issus de modalités dont le taux de bruchage estimé est suffisant pour tester l’efficacité de la méthode d’évaluation du taux de bruchage imaginée (Voir ci-dessous). Photo 1 : de gauche à droite, grain de pois bruché, grain de pois parasitoïdé, grains de pois intacts.
  16. 16. Page 15 sur 40 Méthode d’évaluation du taux de bruchage envisagée Nous chercherons donc à jouer sur les facteurs qui favorisent la sortie des bruches du grain de pois : température, stimuli mécanique et absence de gousse. Pour chaque lot (cultures pures de pois qui semblent présenter un taux de bruchage élevé), trois échantillons de 25 graines bruchées (voir Photo 2) ont étés traités selon les conditions suivantes :  Un témoin (25 graines bruchées), à température ambiante, sans stimulus mécanique, et à l’obscurité.  Un témoin (25 graines), à température ambiante, avec stimulus mécanique (secousse vive du contenant avec les grains à l’intérieur, pendant 1 minute) et à l’obscurité.  Un témoin (25 graines), dans une étuve à 35 °C et sans stimulus mécanique.  Un témoin (25 graines), dans une étuve à 35 °C avec stimulus mécanique (secousse vive du contenant avec les grains à l’intérieur, pendant 1 minute). Les contenants à température ambiante ont été placés à l’obscurité dans le but de reproduire les mêmes conditions pour chacun des traitements (pas de lumière dans l’étuve) et pour exclure le facteur lumière de l’expérimentation. A l’issue de la manipulation seront effectués : - un comptage de bruches sorties des grains - Un comptage des parasitoïdes sortis des grains - Un comptage des grains bruchés sans parasitoïde (et avec l’opercule) - Un comptage des grains intacts. Les résultats de cette manipulation nous permettrons de tester l’efficacité de la méthode envisagée pour favoriser la sortie des bruches des grains de pois. b) Application de la méthode et estimation du taux de bruchage 12 plantes de pois sur chacune des parcelles (en pois pur et association, 63 au total) ont été prélevées. Pour les parcelles en association, 12 plantes entières de pois ont directement été prélevées sur la parcelle. Par contre, une partie des parcelles en pois pur avait déjà été récoltées. Photo 3 : Trois répétitions pour les trois traitements imaginés pour estimer le taux de bruchage du pois. Photo 2 : Graines bruchées, avec la bruche à l’intérieur du pois, reconnaissable à la présence d’un l’opercule
  17. 17. Page 16 sur 40 Dans un souci d’homogénéité des prélèvements sur la parcelle, 5 plantes entières ont été sélectionnées sur la partie de la parcelle qui n’avait pas été récoltée et 7 plantes entières l’ont été directement sur la sur la récolte effectuée (dans des big bags). Pour chaque lot ont étés comptés/mesurés : - Le nombre gousses par plantes - Le nombre de ramifications par plante - La proportion de plantes de variétés au feuillage de type « afila » ou « feuillu » - Le poids de la matière sèche de la paille Une fois ces mesures terminées, les gousses de chaque lot seront mises en bouteilles de lait aérées (voir Photo 4). Si l’optimisation de la méthode d’estimation du taux de bruchage démontre l’efficacité d’une des combinaisons pour favoriser la sortie des bruches des grains de pois (voir ci- dessus, elle sera appliquée à l’ensemble des bouteilles. Si elle s’avère ne pas être efficace, les bouteilles seront conservées a température ambiante pendant un an, dans le but d’attendre la sortie de toutes les bruches. III. Protocole de suivi des bioagresseurs sur l’essai blé-lentille a) Prérequis et définitions L’incidence (F) est la proportion d’individus dans une population végétale qui présente un dégât donné (A l’échelle de la plante, de la talle, de la pousse, de la feuille, du fruit, …etc.). La sévérité (G) est la proportion de tissu végétal affectée par un dégât donné. Feuille : Seules les feuilles vivantes sont décomptées. Une feuille est considérée vivante lorsque plus de 50% de la surface foliaire est non sénescente; c'est-à-dire soit (1) verte, ou (2) visiblement infectée (maladie) ou endommagée par ravageurs. Talle : Une talle est une tige secondaire émise lors du tallage chez les céréales. Chaque talle peut potentiellement porter un épi. Pour le décompte : nombre de talles = nombre de tiges (tiges secondaires ou « talles » à proprement parler + la tige principale ou maître-brin) Seules des talles viables sont décomptées. Une talle est considérée comme viable lorsqu’elle a au moins 3 feuilles vivantes. Talle représentative : une talle représentative d’une unité d’observation (10 cm de longueur) n’est ni la plus belle (grande, grosse), ni la « moyenne » ; c’est une talle représentant le mode statistique, c’est-à-dire une talle qui correspond à la majorité des talles observées sur l’unité d’observation. b) Croissance du végétal Blé Pour chacune des 5 unités de peuplement observées, c’est-à-dire ,15 cm de ligne, des mesures de croissance sont nécessaires, concernant : Photo 4 : bouteilles de lait aérées construites pour stocker les graines issues des prélèvements de 12 plantes.
  18. 18. Page 17 sur 40  un décompte du nombre de talles observées sur une longueur de 15 cm  un décompte du nombre de feuilles observées sur une talle représentative de la population de talles présentes sur segment de 15 cm de ligne ;  un décompte du nombre d'épis sur cette longueur. Lentille Les 5 unités de peuplement observées par parcelle sont constituées par des plantes de lentille individuelles. Ces plantes doivent être représentatives du peuplement végétal, leur choix étant fondé sur le premier passage dans la parcelle. Les observations sont effectuées sur la tige principale de chacune des plantes choisies :  Le nombre de ramifications sur cet axe principal est décompté : il correspond au nombre de rameaux émis à partir de nœuds bien définis sur l’axe de la tige choisie.  Le nombre de feuilles vivantes sur chaque axe principal par plante est décompté (l'on entend par "feuille" une feuille entière, avec tous ses folioles; voir ci-dessus la définition d’une feuille vivante).  Le nombre de gousses sur cet axe principal est ensuite décompté. c) Dégâts sur la plante entière Blé Les dégâts sur la plante entière ne concernent ici que les plantes manquantes du fait de dégâts d’origines diverses (dégâts d’oiseaux, problèmes de levée, verse, …). Cela n’a pas été observé sur les parcelles. Nous n’en prendrons donc pas compte. Lentille Les mesures d'incidence (F) d'anthracnose correspondent à des observations de présence/absence sur les 5 plantes échantillonnées. Pas de mesure de Gravité à l’échelle de la plante entière. d) Dégâts sur les feuilles Blé Les décomptes de fréquence (F) concernent la talle représentative de chaque unité d’observation (soit une ligne de 10 cm), c’est-à-dire le nombre de feuilles touchées sur cette talle. L’évaluation de la sévérité (G) s’effectue sur la F2 de la talle représentative. L’évaluation sur la F2 permet d’obtenir une signature du niveau de dégât de la plante entière. Ici, ces notations concernent la rouille brune, la rouille jaune, la septoriose et les dégâts dus à des insectes phytophages (lémas, …).
  19. 19. Page 18 sur 40 Lentille Les décomptes de fréquence (F) concernent le nombre de feuilles atteintes qui sera à rapprocher au nombre de feuilles vivantes décomptées. L’évaluation de la sévérité (G) est mesurée sur une seule feuille (ensemble des folioles) de la tige (axe) principal(e) de chaque plante choisie positionnée à mi-hauteur parmi les feuilles vivantes qui sont présentes au moment des observations. Ici, ces notations concernent les sitones, l’aschocytose et l’anthracnose. e) Dégâts sur épis et gousses Blé (épis) Les décomptes de fréquence (F) concernent le nombre d’épis atteints par des dégâts de fusariose des épis. L’évaluation de la sévérité (G) est mesurée sur l’épi de la talle représentative en pourcentage de l’épi atteint. Lentille (gousses) Les incidences (F) de l’Anthracnose et de l’Aschocytose sont estimées à partir du décompte des gousses affectées sur chacune des tiges principales. Les sévérités (G) sont mesurées en pourcentage de la gousse atteinte. IV. Résultats 1. Optimisation de la méthode du taux de bruchage La manipulation a été lancée le 22 juillet et arrêtée le 31 juillet 2015. Les deux séries de trois échantillons à température ambiante (témoin et stimulus mécanique) étaient placés dans un carton percé dans une chambre à 22 °C, le thermostat enregistreur a montré que la température est restée constante. Les deux autres séries d’échantillons (chaleur et chaleur avec stimuli mécanique) ont étés placés dans une étuve à 35°C, le thermostat enregistreur montre que la T est restée constante. Le suivi des échantillons s’est fait quotidiennement. Le résultat est négatif pour tous les traitements testés, les deux séries d’échantillons placés à température ambiante n’ont pas évolué depuis le commencement de la manipulation. Un très faible nombre de bruche sont sorties des grains de pois pour les deux séries d’échantillons placés à l’étuve (1 bruche sortie dans chaque série d’échantillon dans le total des 150 grains utilisés, quelques bruches semble avoir brisé l’opercule mais sont encore à l’intérieur du pois).
  20. 20. Page 19 sur 40 1. Résultats essai pois – blé Bioagresseur Blé Pois Rouille brune × Puceron × × Oïdium × Tableau 2 : Bioagresseurs observés sur l’essai blé – pois Les observations et notations ont été effectuées le 5 et 6 juin 2015 sur la parcelle expérimentale. Le stade de développement du blé était laiteux/pâteux et le pois était à un stade de sénescence avancé. L’état phytosanitaire de 69 parcelles a été observé sur les deux jours. Le nombre de pucerons observés sur le pois était quasi-nul. Sur le blé, les pucerons observés appartenaient à l’espèce Metopolophium dirhodum [41] (puceron des céréales et du rosier). Le nombre de pucerons observé (Moyenne de 4,75 par plante de blé observée sur l’ensemble de l’essai) était trop faible pour pouvoir tirer des conclusions sur l’effet de l’association des cultures et des mélanges variétaux. Les notations d’oïdium se sont faites à l’échelle de la parcelle selon trois différents critères qualitatifs (voir II.1.a)). Nous n’en tiendrons pas compte au vu de la déclaration très tardive de la maladie (en comparaison avec le stade de développement du pois) qui implique un faible impact sur le rendement. En revanche, le bioagresseur le plus présent et préoccupant sur cet essai était la rouille brune (seulement sur les modalités avec du blé) dont les moyennes d’incidence d’attaque (Gravité × Fréquence) par modalités testée sont présentées ci-dessous (moyenne des moyennes des incidences d’attaque des 10 plantes observées sur chacune des trois répétitions) : 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 Moyenne de Moy. Ech Rouille brune/parcelle Écartype de Moy. Ech Rouille brune/parcelle Figure 6 : Moyenne de gravité (%) de Rouille brune par modalité testée, n=3
  21. 21. Page 20 sur 40 Par ailleurs, la fréquence de la rouille brune était de 100 %, l’indice d’attaque est donc égal à la gravité mesurée dans cette situation. Les hypothèses suivantes ont été testées avec une Analyse de variance (ANOVA) réalisée avec le logiciel XLSTATS : H0 : Le système de culture (Cultures associées avec une variété de pois, cultures associées avec des mélanges variétaux, cultures pures de blé) n’a pas d’effet significatif sur l’indice d’attaque de rouille brune observé sur les variétés de blé. H1 : Le système de culture a un effet significatif sur l’indice d’attaque de rouille brune observé sur les variétés de blé. L’Analyse de variance a fourni les résultats suivants : Tableau 5 : Résultats de l’analyse de variance des données collectées sur l’essai pois – blé Le Tableau 5 nous indique que la différence d’indice d’attaque de rouille brune observée entre les différentes parcelles observées n’est pas significative pour la variable « système de culture » (F = 0,346, ddl = 32, p = 0,710), on ne peut donc pas retenir l’hypothèse H1 au seuil de signification (5%). Selon la base de données constituée et l’analyse de variance menée, on peut donc conclure que le système de culture n’a pas d’effet significatif sur l’indice d’attaque de rouille brune observé sur la variété de blé notée (Isildur) sur l’essai d’association blé-pois mené à la station expérimentale de l’INRA de Castanet-Tolosan en 2015. Source DDL Somme des carrés Moyenne des carrés F Pr >F Modèle 2 20,237 10,118 0,346 0,710 Erreur 30 876,108 29,204 Total corrigé 32 896,345 Variables SdC-Association SdC-Association - MV SdC-Culture pure Ind. Att Rouille brune/Parcelle SdC-Association 1,000 -0,671 -0,516 -0,027 SdC-Association - MV -0,671 1,000 -0,289 -0,092 SdC-Culture pure -0,516 -0,289 1,000 0,140 Ind. Att Rouille brune/Parcelle -0,027 -0,092 0,140 1,000 Variable Modalités Effectifs % SdC Association 18 54,545 Association - MV 9 27,273 Culture pure 6 18,182 Variable Observations Obs. avec données manquantes Obs. sans données manquantes Minimum Maximum Moyenne Ecart-type Indice d'attaque Rouille brune/Parcelle 33 0 33 8,500 28,500 15,170 5,293 Tableau 3 : Statistique descriptives de la série de données testée pour l'essai d'association pois-blé Tableau 4 : Matrice de corrélation entre les différentes variables impliquées dans l'analyse de variance sur la base de données constituée sur l'essai pois-blé
  22. 22. Page 21 sur 40 2. Résultats essai lentille – blé Bioagresseur Blé Lentille Rouille brune × Fusariose des épis × Pucerons × Autre : stérilité des épis × Tableau 6 : bioagresseurs observés sur l’essai d’association blé – lentille a) Présentation des résultats d’indice d’attaque de rouille brune sur l’essai lentille blé Les notations sur l’essai blé-lentille ont été faites du 26 juin au 28 juin. Le stade de développement des deux variétés de blé (Togano et Valbona) était grain laiteux-pâteux. Les observations de Fusariose, de pucerons et de stérilité des épis ont révélé une très faible fréquence et gravité de ces trois bioagresseurs sur l’essai. Aucun bioagresseur n’a été observé sur les quatre variétés de lentille évaluées. Les notations de maladies cryptogamiques (rouille brune) sur les feuilles se sont faites sur les F1 des plantes observées. Pour Valbona, variété de blé plus précoce, les notations se sont faites sur des tissus sénescents (F1 sèche). Un histogramme représentant la moyenne d’incidence de rouille brune (Fréquence × Gravité) pour chacune des 41 modalités est disponible en Annexe 6 . Une représentation visuelle de l’indice d’attaque de rouille brune sur chacune des 123 parcelles évaluées est disponible en Annexe 7. Par ailleurs, la fréquence de la rouille brune mesurée était de 100 %, l’indice d’attaque est donc égal à la gravité mesurée dans cette situation. Les hypothèses suivantes ont été testées avec une Analyse de variance (ANOVA) : H0 : Le système de culture (Cultures associées en mélange, cultures associées en rangs alternés, cultures pures de blé) n’a pas d’effet significatif sur l’indice d’attaque de rouille brune observé sur les variétés de blé. H1 : Le système de culture a un effet significatif sur l’indice d’attaque de rouille brune observé sur les variétés de blé. L’Analyse de variance a fourni les résultats suivants : Variable Modalités Effectifs % SdC Association 99 80,488 Association Rang 6 4,878 Culture Pure 18 14,634 Variable Observations Obs. avec données manquantes Obs. sans données manquantes Minimum Maximum Moyenne Ecart-type Indice d'attaque 123 0 123 0,060 0,360 0,190 0,066 Tableau 7 : Statistiques descriptives de la série de données testée
  23. 23. Page 22 sur 40 Le Tableau 8 nous indique que la différence d’indice d’attaque de rouille brune observée entre les les différentes parcelles observées n’est pas significative pour la variable « système de culture » (F = 2,474, ddl = 123, p = 0,089), on ne peut donc pas retenir l’hypothèse H1 au seuil de signification (5%), bien que Selon la base de données constituée et l’analyse de variance menée, on peut donc conclure que le système de culture n’a pas d’effet significatif sur l’indice d’attaque de rouille brune observé sur les variétés de blé (Togano et Valbona) sur l’essai d’association de blé et de lentille mené sur la plateforme expérimentale de l’INRA à Castanet-Tolosan en 2015. V. Discussions 1. Discussions Pois – blé a) Optimisation de la méthode d’estimation du taux de bruchage du pois Les résultats de cette manipulation se sont avérés être négatifs. Cependant, plusieurs sources d’erreur ont pu jouer sur le résultat final : Les graines utilisées pour constituer les échantillons étaient issues de cultures pures de pois qui avaient préalablement été récoltées, battues, et stockées pendant une durée d’environ deux semaines dans des sacs plastiques fermés. Ces graines ont donc été exposées à de fortes températures, des stimuli mécaniques divers et des niveaux d’humidités supposés importants avant d’être utilisées pour l’optimisation de la méthode d’estimation du taux de bruchage du pois. Aussi, le facteur humidité relative n’a pas été pris en compte lors de l’expérimentation. Ce facteur est pourtant parfois mentionné comme étant un des facteurs jouant sur l’émergence des bruches de graines de pois. Une forte humidité devrait favoriser l’émergence des bruches du pois [42], comme il a d’ailleurs été observé sur d’autres espèces de bruches, comme Callosobruchus chinensis (L.) [43]. Il serait intéressant de reproduire l’expérience avec un taux d’humidité relative élevé (au-dessus de 70 - 75 %). Les échantillons prélevés seront donc stockés dans les bouteilles de lait à température ambiante jusqu’à ce que toutes les bruches soient sorties des grains de pois. Source DDL Somme des carrés Moyenne des carrés F Pr > F Modèle 2 0,021 0,011 2,474 0,089 Erreur 120 0,514 0,004 Total corrigé 122 0,535 Tableau 8 : Résultats de l’analyse de variance des données collectées sur l’essai lentille - blé Variables SdC-Association SdC-Association Rang SdC-Culture Pure Indice d'attaque SdC-Association 1,000 -0,460 -0,841 -0,156 SdC-Association Rang -0,460 1,000 -0,094 0,182 SdC-Culture Pure -0,841 -0,094 1,000 0,064 Indice d'attaque -0,156 0,182 0,064 1,000 Tableau 9 : Matrice de corrélation entre les différentes variables
  24. 24. Page 23 sur 40 b) Notation des maladies foliaires et des pucerons L’analyse de variance effectuée sur la base de données constituée n’a pas montré un effet du système de culture sur l’indice d’attaque de la rouille brune (Fréquence × Gravité). Cependant, certains facteurs ont pu influer sur ce résultat : La sélection des plantes à évaluer sur chaque parcelle s’est parfois faite en fonction de la présence d’une F1 avec des tissus vivants qui permettent d’évaluer les dégâts de la rouille brune. Malgré cela, ce résultat ne parait pas si surprenant en comparaison de ce qui est déjà connu sur la complexité des interactions biotiques au sein des agroécosystèmes. En effet, la date de semis, la variété, la disponibilité en azote, le travail du sol et la présence d’adventices sont des facteurs qui influencent ces interactions [44]. Plus particulièrement, l’efficacité du contrôle des bioagresseurs par les cultures associées dépend aussi beaucoup des espèces mises en jeux, des systèmes de culture, des dispositifs expérimentaux (notamment la proportion de chaque espèce et le type d’alternance entre espèces), de l’intensité des épidémies, et plus largement des conditions environnementales [45]. Discussion lentille – blé L’analyse de variance effectuée sur la base de données constituée n’a pas montré un effet du système de culture sur l’indice d’attaque de la rouille brune (Fréquence × Gravité). Cependant, certains facteurs ont pu influer sur ce résultat : Les notations se sont faites de façons légèrement différentes sur les deux variétés. En effet, la variété « valbona » présentait un stade de développement plus avancé, ce qui a amené à faire les observations sur des tissus sénescents (la F1 était sèche sur la plupart des plantes observées). Le pourcentage de dégâts de rouille brune sur la F1 du blé « valbona » a donc été estimé sur la base des restes de pustules oranges caractéristiques cette maladie cryptogamique. Tout comme détaillé pour l’essai d’association de blé et de pois, le résultat de l’analyse de variance n’est pas surprenant du fait de la complexité des interactions biotiques au sein des agroécosystèmes.
  25. 25. Page 24 sur 40 CONCLUSION La méthode d’optimisation du taux de bruchage imaginée, testant l’effet de la chaleur et des stimuli mécanique sur l’émergence des bruches des grains de pois, n’a pas présenté de résultats satisfaisants. Cela est probablement dû à la qualité des échantillons sélectionnés pour cette manipulation. Il semble aussi que l’humidité relative, qui n’a pas été prise en compte, soit aussi un facteur induisant l’émergence des bruches des grains de pois. L’analyse des données récoltées lors du suivi phytosanitaire effectué sur les deux essais expérimentaux d’association de blé – lentille et de blé – pois en 2015 n’a pas permis de démontrer l’effet des associations de ces cultures sur le indice d’attaque de la rouille brune du blé. Ce résultat peut notamment s’expliquer par la dépendance des dégâts de la rouille brune à de nombreux facteurs agronomiques et environnementaux. Mais d’autres éléments en lien avec les méthodes employées ont pu influencer ce résultat. En effet, certaines sources d’erreur lors de la notation des maladies nous amènent à considérer ce résultat avec recul. Premièrement, il n’y a eu qu’une seule notation sur la période végétative des cultures associées sur les deux essais. L’évolution dynamique de la rouille brune sur chacun des deux essais est une donnée qui n’a donc pas été prise en compte. D’autre part, la date de l’observation n’était pas optimale car le stade de développement était avancé pour certaines variétés de blé observées (feuilles sénescentes). Afin de confirmer ou d’infirmer ce résultat il conviendrait de répéter le suivi de la rouille brune sur ces cultures associées en diminuant les sources d’erreur observées. Pour cela, un suivi de l’évolution de la maladie sur l’ensemble de la période végétative des cultures semble plus adapté, en procédant à deux voire trois notations sur la campagne. Aussi, le choix du stade de développement de la culture observée semble être un critère essentiel. Les cultures associées sont connues pour présenter certains avantages dans les systèmes à bas niveaux d’intrants. Une meilleure valorisation des ressources abiotiques, une meilleure productivité par unité de surface et un taux de protéine de la céréale plus élevé ont souvent été expliqués par des processus de complémentarité et de facilitation de niche. Cependant l’effet de ces systèmes de culture sur le contrôle des bioagresseurs est encore peu connu et s’avère être très variable. La compréhension des mécanismes impliqués dans les interactions biotiques complexes dans les peuplements de cultures associées revêt donc d’une importance capitale pour mieux connaitre le potentiel de telles cultures pour contrôler l’impact des bioagresseurs.
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  30. 30. Page 29 sur 40 ANNEXES Annexe 1 : Organigramme de l’INRA
  31. 31. Page 30 sur 40
  32. 32. Page 31 sur 40 Annexe 2 : Plan de la parcelle Marinette
  33. 33. Page 32 sur 40 Annexe 3 : Plan de la parcelle d’expérimentation d’association blé/lentille Nord P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P08 P09 P10 P11 P12 P13 P14 P15 L000 IC 200/225 L3/B1 IC 150/150 L1/B1 SC300-L- L1 SC300-L- L2 SC300-L-L3 SC300-L-L4 L00 IC 200/225 L2/B1 IC 200/225 L3/B1 IC 200/225 L1/B1 IC 200/225 L4/B1 IC 150/150 L1/B1 IC 200/225 L2/B1 IC 200/225 L1/B1 SC450-B- B2 IC300/75- L3/B1 IC 200/225 L4/B1 IC 200/225 L3/B1 IC 200/225 L4/B1 IC 150/150 L1/B1 IC 200/225 L2/B1 IC 200/225 L1/B1 L01 SC300-L-L1 IC300/150- L4/B2 SC300-L-L3 IC200/150- L1/B2 SC200-L-L1 IC300/225- L4/B1 IC300/75- L2/B2 IC300/75- L3/B2 SC300-L-L2 IC200/150- L1/B1 SC150-B- B2 IC300/75- L1/B1 IC300/75- L4/B2 SC300-L-L2 SC300-L-L3 L02 IC200/150- L4/B2 SC225-B-B1 IC300/150- L1/B1 SC150-B-B2 IC200/150- L4/B1 IC300/225- L3/B2 IC300/225- L1/B1 IC200/150- L1/B2 IC300/150- L4/B1 SC200-L-L4 IC300/22 5-L4/B1 IC300/22 5-L2/B2 SC200-L- L3 IC200/150- L3/B1 IC300/75- L1/B2 L03 IC300/225- L3/B1 IC300/150- L2/B2 IC300/225- L3/B2 SC200-L-L3 IC300/225- L2/B1 SC225-B-B2 SC300-L-L3 IC300/75- L4/B2 IC300/150- L2/B2 IC300/150- L1/B2 IC300/22 5-L3/B1 IC200/15 0-L3/B2 IC200/15 0-L1/B2 IC200/150- L4/B2 IC300/75- L2/B1 L04 IC300/150- L1/B2 SC150-L-L1 SC150-B-B1 IC300/75- L1/B2 IC300/150- L3/B1 IC300/225- L2/B1 IC300/75- L1/B1 IC300/225- L3/B1 SC150-B-B1 IC200/150- L3/B1 IC300/75- L2/B2 SC200-L- L2 IC300/22 5-L4/B2 IC300/150- L1/B2 SC225-B- B1 L05 IC 1/2 200/150-Rg- L1/B1 IC300/75- L4/B2 IC300/150- L2/B1 IC300/225- L4/B2 IC300/225- L1/B1 IC 1/2 200/150-Rg- L1/B1 SC200-L-L3 IC300/75- L2/B1 IC200/150- L4/B2 SC225-B-B1 IC 1/2 200/150- Rg-L1/B1 SC150-B- B1 IC300/75- L3/B1 IC300/225- L2/B1 IC300/75- L4/B1 L06 SC225-B-B2 IC300/225- L4/B1 IC300/225- L2/B2 IC200/150- L3/B2 IC 1/1 150/225-Rg- L1/B1 SC450-B-B1 IC200/150- L4/B1 SC150-L- L1 IC300/225- L1/B2 IC 1/1 150/225-Rg- L1/B1 SC225-B- B2 IC200/15 0-L2/B1 SC200-L- L1 IC300/225- L3/B2 IC 1/1 150/225- Rg-L1/B1 L07 IC200/150- L3/B1 IC200/150- L1/B1 IC300/75- L3/B2 IC300/75- L1/B1 SC300-L-L4 IC300/75- L1/B2 IC200/150- L2/B1 IC300/150- L3/B2 IC300/225- L2/B2 IC200/150- L3/B2 IC300/15 0-L4/B1 IC300/15 0-L3/B1 IC200/15 0-L2/B2 IC150/225- L1/B1 IC300/225- L1/B2 L08 IC150/225- L1/B1 SC450-B-B2 IC300/75- L2/B1 IC300/75- L3/B1 IC200/150- L2/B2 SC300-L-L4 SC200-L-L1 IC300/225- L4/B2 IC300/150- L1/B1 SC200-L-L2 IC300/15 0-L2/B2 IC200/15 0-L1/B1 IC200/15 0-L4/B1 IC300/75- L3/B2 SC150-L-L1 L09 IC300/150- L3/B2 SC300-L-L2 IC300/225- L1/B2 IC300/75- L2/B2 IC300/150- L4/B1 IC300/150- L4/B2 IC300/150- L3/B1 SC450-B- B2 IC300/150- L2/B1 IC150/225- L1/B1 SC450-B- B2 SC300-L- L1 SC450-B- B1 IC300/150- L4/B2 SC300-L-L4 L10 SC450-B-B1 IC200/150- L2/B1 IC300/75- L4/B1 SC200-L-L4 SC200-L-L2 IC200/150- L2/B2 SC150-B-B2 IC300/75- L3/B1 SC300-L-L1 IC300/75- L4/B1 IC300/15 0-L3/B2 SC200-L- L4 IC300/15 0-L1/B1 IC300/150- L2/B1 IC300/225- L1/B1 Rangs alternés Bande tampon Passage tracteur Passage tracteur Passage tracteur BLOC 1 BLOC 2 BLOC 3 150 m 12 m 30m 30m 16 m
  34. 34. Page 33 sur 40 Annexe 4 : Plan de la parcelle d’expérimentation d’association pois/blé P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 L1 DP-VM B-P B-SC1/2 LF-VM B-F100 P-SC B-LF100 L2 LF-VM B-SC B-F D-SC1/2 L-SC1/2 B-L100 B-LF L3 B-D B-LF100 F-SC LF-VM1/2 DP-VM B-DP B-L L4 B-SC1/2 B-F100 L-SC B-D B-F L-SC L5 F-SC1/2 D-SC P-SC B-SC DP-VM1/2 LF-VM D-SC1/2 L6 P-SC B-DP DP-VM D-SC B-LF100 LF-VM1/2 F-SC L7 B-L F-SC B-P B-L100 P-SC1/2 F-SC1/2 P-SC1/2 L8 L-SC1/2 B-F B-LF F-SC1/2 B-L B-D D-SC L9 LF-VM1/2 L-SC DP-VM1/2 L-SC1/2 B-DP B-SC1/2 B-SC L10 B-L100 P-SC1/2 D-SC1/2 B-F100 B-LF B-P DP-VM1/2
  35. 35. Page 34 sur 40 Annexe 5 : Echelles de notation utilisées pour l’estimation de la gravité de rouille brune du blé (puccinia recondita – puccinia hordei) et de la septoriose (septoria tritici – septoria nodurum).
  36. 36. Page 35 sur 40 Annexe 6 : Moyennes et écart-types d’indice d’attaque de rouille brune par modalité testée. 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 IC150/225-L1/B1 IC150/225-Rg-L1/B1 IC200/150-L1/B1 IC200/150-L1/B2 IC200/150-L2/B1 IC200/150-L2/B2 IC200/150-L3/B1 IC200/150-L3/B2 IC200/150-L4/B1 IC200/150-L4/B2 IC200/150-Rg-L1/B1 IC300/150-L1/B1 IC300/150-L1/B2 IC300/150-L2/B1 IC300/150-L2/B2 IC300/150-L3/B1 IC300/150-L3/B2 IC300/150-L4/B1 IC300/150-L4/B2 IC300/225-L1/B1 IC300/225-L1/B2 IC300/225-L2/B1 IC300/225-L2/B2 IC300/225-L3/B1 IC300/225-L3/B2 IC300/225-L4/B1 IC300/225-L4/B2 IC300/75-L1/B1 IC300/75-L1/B2 IC300/75-L2/B1 IC300/75-L2/B2 IC300/75-L3/B1 IC300/75-L3/B2 IC300/75-L4/B1 IC300/75-L4/B2 SC150-B-B1 SC150-B-B2 SC225-B-B1 SC225-B-B2 SC450-B-B1 SC450-B-B2 Moyennes et ecart-types des moyennes d'indice d'attaque de rouille brune sur le blé par modalité testée. Moyenne de Moy. Gravité Rouille Brune Écartype de Moy. Gravité Rouille Brune
  37. 37. Page 36 sur 40 Moyenne de Moy. Gravité Rouille Brune P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P08 P09 P10 P11 P12 P13 P14 P15 Total général L01 0,150 0,130 0,200 0,300 0,300 0,250 0,210 0,360 0,190 0,232 L02 0,130 0,200 0,280 0,110 0,150 0,150 0,190 0,180 0,160 0,240 0,240 0,240 0,170 0,188 L03 0,270 0,130 0,130 0,150 0,330 0,250 0,140 0,100 0,200 0,130 0,130 0,160 0,180 0,177 L04 0,210 0,170 0,070 0,110 0,220 0,240 0,190 0,160 0,190 0,120 0,160 0,190 0,140 0,167 L05 0,260 0,100 0,090 0,090 0,160 0,300 0,240 0,120 0,270 0,220 0,200 0,360 0,240 0,260 0,208 L06 0,320 0,200 0,070 0,160 0,230 0,150 0,280 0,150 0,240 0,260 0,160 0,080 0,210 0,193 L07 0,300 0,300 0,090 0,170 0,210 0,150 0,112 0,190 0,170 0,240 0,180 0,200 0,220 0,170 0,193 L08 0,280 0,100 0,220 0,160 0,140 0,120 0,200 0,210 0,200 0,220 0,180 0,185 L09 0,160 0,060 0,100 0,160 0,070 0,140 0,090 0,160 0,250 0,190 0,280 0,250 0,159 L10 0,320 0,240 0,220 0,120 0,110 0,240 0,220 0,230 0,260 0,220 0,190 0,215 Total général 0,250 0,178 0,148 0,124 0,157 0,194 0,201 0,191 0,160 0,211 0,212 0,210 0,225 0,198 0,189 0,191 Annexe 7 : Représentation visuelle des indices d’attaques mesurés (Fréquence × Gravité) pour chacune des parcelles évaluées sur l’essai lentille – blé.
  38. 38. Page 37 sur 40 TABLE DES ILLUSTRATIONS Table des photographies : Photo 2 : de gauche à droite, grain de pois bruché, grain de pois parasitoïdé, grains de pois intacts. _______ 14 Photo 3 : Graines bruchées, avec la bruche à l’intérieur du pois, reconnaissable à la présence d’un l’opercule 15 Photo 4 : Trois répétitions pour les trois traitements imaginés pour estimer le taux de bruchage du pois.____ 15 Photo 5 : bouteilles de lait aérées construites pour stocker les graines issues des prélèvements de 12 plantes. 16 Table des tableaux : Tableau 1 : Dispositif expérimental de l’essai d’association pois - blé ________________________________ 11 Tableau 2 : Bioagresseurs observés sur l’essai blé – pois __________________________________________ 19 Tableau 3 : Statistique descriptives de la série de données testée pour l'essai d'association pois-blé ________ 20 Tableau 4 : Matrice de corrélation entre les différentes variables impliquées dans l'analyse de variance sur la base de données constituée sur l'essai pois-blé _________________________________________________ 20 Tableau 5 : Résultats de l’analyse de variance des données collectées sur l’essai pois – blé _______________ 20 Tableau 6 : bioagresseurs observés sur l’essai d’association blé – lentille _____________________________ 21 Tableau 7 : Statistiques descriptives de la série de données testée __________________________________ 21 Tableau 9 : Résultats de l’analyse de variance des données collectées sur l’essai lentille - blé _____________ 22 Tableau 8 : Matrice de corrélation entre les différentes variables ___________________________________ 22 Table des figures : Figure 1 : le classement de l’Inra dans le top 1% des organismes de recherches les plus cités (Source: ESI 11/2013 [25])____________________________________________________________________________________ 7 Figure 2 : Répartition géographique des 17 centres régionaux de l’INRA. ______________________________ 9 Figure 3 : Feuillage de type « feuillu », peu résistant à la verse._____________________________________ 12 Figure 4 : Feuillage de type « afila », peu compétitif face aux adventices._____________________________ 12 Figure 5 : Protocole expérimental de l’essai d’association blé – lentille, 50 modalités testées. _____________ 13 Figure 6 : Moyenne de gravité (%) de Rouille brune par modalité testée, n=3 __________________________ 19 Table des annexes : Annexe 1 : Organigramme de l’INRA _________________________________________________________ 29 Annexe 2 : Plan de la parcelle Marinette ______________________________________________________ 31 Annexe 3 : Plan de la parcelle d’expérimentation d’association blé/lentille ___________________________ 32 Annexe 4 : Plan de la parcelle d’expérimentation d’association pois/blé _____________________________ 33 Annexe 6 : Echelles de notation utilisées pour l’estimation de la gravité de rouille brune du blé (puccinia recondita – puccinia hordei) et de la septoriose (septoria tritici – septoria nodurum). ___________________ 34 Annexe 7 : Moyennes et écart-types d’indice d’attaque de rouille brune par modalité testée._____________ 35 Annexe 8 : Représentation visuelle des indices d’attaques mesurés (Fréquence × Gravité) pour chacune des parcelles évaluées sur l’essai lentille – blé. _____________________________________________________ 36
  39. 39. Page 38 sur 40 TABLE DES MATIÈRES Sommaire _________________________________________________________________ 1 Résumé ___________________________________________________________________ 2 Introduction _______________________________________________________________ 3 Contexte du stage___________________________________________________________ 4 I. Positionnement de l’INRA dans son secteur d’activité : l’alimentation, l’agriculture et l’environnement ________________________________________________________________ 4 1. Définitions ______________________________________________________________________ 4 2. Les jalons historiques de l’INRA [23] __________________________________________________ 4 3. Présentation de ses missions, de ses finalités. __________________________________________ 6 4. Partenaires en amont et en aval _____________________________________________________ 6 a) Dans sa propre organisation ______________________________________________________ 6 b) En France_____________________________________________________________________ 6 c) En Europe ____________________________________________________________________ 7 d) A l’international________________________________________________________________ 7 5. L’INRA, acteur majeur de la recherche agronomique _____________________________________ 7 6. Descriptions des enjeux et de la stratégie employée._____________________________________ 8 II. Un institut de recherche national ______________________________________________ 8 1. Présentation de l’organisation au sein de l’INRA ________________________________________ 8 2. Inventaire des produits et des services : les chiffres clés [27]_______________________________ 9 Les associations pluri-spécifiques : Quelles conséquences sur l’etat phytosanitaires des cultures ?_________________________________________________________________10 I. Le suivi des bioagresseurs comme partie intégrante de l’évaluation des performances des associations bispécifiques _______________________________________________________ 10 1. Le suivi phytosanitaire effectué sur deux essais agronomiques ____________________________ 10 a) L’effet des associations de cultures sur les bioagresseurs dans les associations blé/pois et lentille/blé peu connu.______________________________________________________________ 10 b) Objectifs : ___________________________________________________________________ 10 2. Deux essais expérimentaux à la plateforme expérimentale de l’INRA Castanet-Tolosan. ________ 10 a) Essai expérimental d’association de pois et de blé____________________________________ 10 b) Un essai expérimental d’association de lentille et de blé_______________________________ 12 II. Suivi des bioagresseurs de l’essai expérimental blé-pois (méthode)__________________ 13 1. Protocole d’évaluation des maladies foliaires et des pucerons sur le blé et le pois _____________ 13 a) Description de la méthode employée pour le pois :___________________________________ 13 b) Description de la méthode employée sur le blé : _____________________________________ 14 2. Protocole d’évaluation du taux de bruchage___________________________________________ 14 a) Optimisation de la méthode _____________________________________________________ 14 b) Application de la méthode et estimation du taux de bruchage __________________________ 15 III. Protocole de suivi des bioagresseurs sur l’essai blé-lentille _______________________ 16 a) Prérequis et définitions_________________________________________________________ 16 b) Croissance du végétal __________________________________________________________ 16
  40. 40. Page 39 sur 40 c) Dégâts sur la plante entière _____________________________________________________ 17 d) Dégâts sur les feuilles __________________________________________________________ 17 e) Dégâts sur épis et gousses ______________________________________________________ 18 IV. Résultats _______________________________________________________________ 18 1. Optimisation de la méthode du taux de bruchage ______________________________________ 18 1. Résultats essai pois – blé__________________________________________________________ 19 2. Résultats essai lentille – blé________________________________________________________ 21 a) Présentation des résultats d’indice d’attaque de rouille brune sur l’essai lentille blé _________ 21 V. Discussions _______________________________________________________________ 22 1. Discussions Pois – blé ____________________________________________________________ 22 a) Optimisation de la méthode d’estimation du taux de bruchage du pois ___________________ 22 b) Notation des maladies foliaires et des pucerons _____________________________________ 23 Discussion lentille – blé _______________________________________________________________ 23 Conclusion ________________________________________________________________24 Bibliographie______________________________________________________________ 25 Annexes__________________________________________________________________29 Table des illustrations_______________________________________________________ 37 Table des matières _________________________________________________________38

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