Complex communities performing well in low-input agriculture : multi-trophic interactions and inter-genotypic facilitation

Informations

Funding country

France

Acronym

PERFCOM

URL

-

Start date

8/25/2008

End date

-

Budget

990,448 EUR

Fundings

Abstract

L’intensification écologique des agrosystèmes impose une meilleure efficience d’utilisation des ressources en N et P du sol. Notre postulat est que la faible efficience des cultures tient à la faible diversité fonctionnelle des couverts végétaux en grande culture : dans un peuplement monospécifique mono-variétal, les plantes sont en compétition pour les mêmes ressources, utilisant les mêmes pools de N et P du sol, tout en laissant de côté d’autres pools. Les concepts de complémentarité de niches écologiques et de facilitation appliqués aux agrosystèmes incitent à la conception et mise en place de peuplements présentant une plus grande diversité fonctionnelle, permettant aux espèces et/ou variétés associées une meilleure exploitation des ressources du sol en ayant accès à des pools différents de N et P. PerfCom a pour objectif d’évaluer, sur des agrosystèmes innovants à faibles intrants, en agriculture conventionnelle ou biologique, l’intérêt de peuplements végétaux complexes – plurispécifiques ou pluri-variétaux – en terme d’efficience d’utilisation des ressources en N et P du sol. Cette évaluation combine des approches bio-techniques (génétique végétale, écologie et biogéochimie du sol, écophysiologie et agronomie) et socioéconomiques, dans le cadre de recherches en conditions contrôlées (du microcosme à la parcelle en station expérimentale) et de recherches participatives (en réseau de parcelles d’agriculteurs d’un même territoire rural), Sur le plan écologique, il s’agit d’expliciter les mécanismes de facilitation en vue d’identifier les traits permettant d’accroître les performances de ces peuplements complexes : traits rhizosphériques fondés sur des fonctions portées par les racines, les microorganismes associés, ainsi que par la faune du sol participant aux interactions multitrophiques qui déterminent le cycle biogéochimique de N et P dans le sol. Perfcom s’applique au blé dur dans sa diversité génotypique et en association avec diverses légumineuses cultivées dans deux territoires contrastés du sud de la France : Camargue et Pays Cathare. Outre la fourniture de N par fixation et rhizodéposition, une hypothèse est que la légumineuse pourrait également faciliter la nutrition phosphatée de la céréale associée, au travers de multiples processus rhizosphériques. Enfin, des effets positifs de la céréale 25 sur la fixation de N2 et l’acquisition de P par la légumineuse sont envisagés. Sur un plan génétique, l’accent est mis particulièrement sur la composante céréale, compte tenu de nos recherches antérieures en sélection participative sur le blé dur. Il s’agit de développer des génotypes plus rustiques, adaptés aux conditions de faibles intrants et à la culture associée. La base génétique étudiée est accrue par l’utilisation de croisements entre sous espèces tétraploïdes ancêtres et variétés de blé dur actuelles. La conception de peuplements complexes de blé dur (mélanges variétaux ou populations) est accompagnée de la mise au point d’outils (Spectroscopie Proche Infra Rouge SPIR / NIRS, marqueurs moléculaires) en vue de les caractériser et de permettre à terme leur inscription au catalogue variétal. Sur le plan agronomique, une démarche systémique est développée en vue (i) d’explorer une gamme de situations variées, (ii) d’identifier les principaux déterminants des performances agronomiques des communautés végétales complexes expérimentées en conditions agricoles, et (iii) d’inclure dès le début du projet les acteurs de la filière agricole concernée (agriculteurs, collecteurs et transformateurs). Répertorier leurs contraintes respectives permettra d’identifier in fine des innovations acceptables. Les performances agronomiques (rendement, qualité du grain et bilan N et P) des peuplements complexes testés sont évaluées au champ et à l’aide de modèles de culture. PerfCom est organisé en cinq Work Packages (WPs): 1. Coordination et Animation – Diffusion et Apprentissage des Savoirs; 2. Agroécologie et recherche participative; 3. Agronomie des Communautés végétales et Modélisation; 4. Génétique végétale et Diversité Fonctionnelle des Plantes et Organismes du Sol; 5. Ecologie et Biogéochimie du Sol – Mécanismes de Facilitation NP. Le consortium réunit des participants issus d’unités de recherche (INRA, IRD), d’enseignement supérieur public (SupAgro) et privé (ESA), d’un institut technique (Arvalis) et d’une fédération d’associations d’agriculteurs (BioCivam 11).