Conception en arboriculture et maraichage

Conséquences sur les connaissances à convoquer

Mireille Navarrete INRA Ecodéveloppement (SAD)

Avec les échanges avec M. Tchamitchian, S. Simon et C. Lavigne

Organisationnel Parcelle… Exploitation…

Territoire… Acteurs

Leviers pour la

conception Technique

Culture…conduite

Biologique/écologique plante… paysage

Ex3: Protection intégrée en arboriculture aux échelle supra-parcelle

Ex2: Agencement de techniques de contrôle dans le temps et

l’espace

Ex1: Utilisation de plantes-pièges en culture dérobée en

maraîchage

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Diversité des connaissances et des leviers mobilisables en conception de systèmes

Les problèmes telluriques en fort développement en cultures maraîchères, en particulier les nématodes à galles

• Des successions de culture très intensives :

Août Sept Oct Nov Déc Janv Fév Mars Avr Mai Juin Juilt

Salade Salade Salade

Tomate Salade Salade

Engrais vert

• Trois familles prédominantes, toutes sensibles aux nématodes à galles (Meloidogyne spp.) Cucurbitacées Solanacées Composées

⇒ Pertes de rendement par nécroses racinaire

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Comment concevoir des systèmes alternatifs ?

Du cycle de développement des nématodes … aux moyens d’action

Éradication

Éradication Compétition

Sensibilité Résistance

Choix variétal

Courtesy V. Brewster Tchamitchian et al., 2011

Infection des plantes

Phase « libre »

Formes de conservations

Un levier génétique : l’utilisation de piments résistants aux nématodes à galle

• Les gènes Me1 et Me3, prometteurs pour lutter contre les nématodes à galles (Castagnone et al 2001)

• Mais aucune variété commerciale actuellement disponible

Comment transformer une innovation génétique en innovation agronomique?

Essai INRA-CREAT 06 sur sol fortement infesté

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Deux voies possibles d’utilisation des gènes de résistance Me1/Me3 dans la conception de systèmes alternatifs

Melon Salade Salade Melon

M A M Jn Jt A S O N D J F M A M Jn

Utilisation comme plante-piège

en culture dérobée

Utilisation comme porte-greffe résistant

en culture commerciale

Piment

Exemple 1

Exemple 2

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Exemple1: Utilisation de piment résistant comme plante-piège en culture dérobée

Conséquences sur les systèmes de culture?

- Calendrier de culture (2,5 mois disponibles) - Temps de travail (plantation, désherbage, irrigation) - Coût (densité de 12 pl/m² ; plantules en mottes…) - Gérer les arrières-effets (repousses, état du sol, risques autres pathogènes…)

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Repousses de piment sur culture de salade suivante

Culture dérobée de piment R

But: cultiver des piments à forte densité pour maximiser l’enracinement, et donc le piégeage des nématodes

Connaissances à produire? - Quel ITK pour optimiser l’enracinement? - Quelle optimum entre densité de culture et durée de la culture ? => évaluation sur la station d’Alénya 2013

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Colonisation du sol par les racines

Durée de culture O

100%

3 mois ?

Maraîcher

Conseiller technique

Chercheur

Les acteurs impliqués

Exemple1: Utilisation de piment résistant comme plante-piège en culture dérobée

Choix d’une densité et durée de culture optimales

Colonisation du sol par les racines

Densité de plantation O 2 pl/m²

100%

12pl/m² ? Cult. commerciale

Connaissances à produire

Comment augmenter la durabilité des résistances ? - Choix du fond génétique - Choix de combinaisons de techniques et de cultures

Conséquences sur les systèmes de culture?

- Débouchés commerciaux - Coût du greffage et temps de travail - Organisation des cultures : Comment intégrer ces nouvelles cultures et des techniques assainissantes dans les rotations ?

Greffon: variété commerciale

Porte-greffe: gène Me3

Exemple 2: Utilisation de piment résistant comme porte-greffe de culture commerciale

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Espèce commerciale résistante (poivron

greffé)

Espèce commerciale sensible (melon)

Engrais vert nématicide pour

réduire l’inoculum

Technique / ITK

Organisation / système de culture

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Exemple 2: Utilisation de piment résistant comme porte-greffe de culture commerciale

A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N2012 2013 2014 2015

S1-TemoinS1-T1

Sal ?Sal ?

Sal 1Sal 1 Sal 2 Piment R (Me3 DLL) Sal 2

Piment R (Me3 DLL)Sal 1 Sal 2 EV Sor Nem Sal 1Sal 1

Piment R (Me3 DLL)Sal 2 EV Sor Piper

EV Sor NemMelonMelon

Sal 1Sal 1

Sal 2EV Sor Piper Sal 1 Sal 2 Piment R (Me3 DLL)

Expé-système du projet GeDuNem, MP SMACH 2012-2015

But: réduire l’inoculum par des TK culturales pour augmenter la durabilité de la résistance

Espèce commerciale résistante (poivron

greffé)

Espèce commerciale sensible (melon)

Engrais vert nématicide pour

réduire l’inoculum

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Exemple 2: Utilisation de piment résistant comme porte-greffe de culture commerciale

A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N2012 2013 2014 2015

S1-TemoinS1-T1

Sal ?Sal ?

Sal 1Sal 1 Sal 2 Piment R (Me3 DLL) Sal 2

Piment R (Me3 DLL)Sal 1 Sal 2 EV Sor Nem Sal 1Sal 1

Piment R (Me3 DLL)Sal 2 EV Sor Piper

EV Sor NemMelonMelon

Sal 1Sal 1

Sal 2EV Sor Piper Sal 1 Sal 2 Piment R (Me3 DLL)

Maraîcher

Conseiller technique

Structure commerciale

Chercheur

Les acteurs impliqués

Sélectionneur

Exemple 3: Protection intégrée en arboriculture fruitière aux échelles

supra-parcelles

Pour les ravageurs aériens, différentes échelles spatiales concernées

Interactions entre parcelles (10-100ha)

Effet parapluie des traitements chimiques sur les parcelles voisines pour le contrôle du carpocapse … Mais aussi : Effet dépressif sur l’abondance des auxiliaires et les régulations naturelles (Ricci et al 2009)

Bordure des parcelles Favoriser les régulations biologiques par la gestion des espaces non cultivés (haies, bandes fleuries) (Simon et al 2010)

Bloc de parcelles (mini 3 ha) Contrôle du carpocapse par la confusion sexuelle (Sauphanor et al 1999)

Quel agencement

spatial optimal ?

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Quelles coordinations

entre acteurs ?

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Exemple 3: Protection intégrée en arboriculture fruitière aux échelles

supra-parcelles

Différentes échelles spatiales concernées

Arboriculteur

Voisins non agriculteurs

Voisins agriculteurs

Gpmt de producteurs + conseiller

Chercheur Interactions entre parcelles (10-100ha)

Effet parapluie des traitements chimiques sur les parcelles voisines pour le contrôle du carpocapse … Mais aussi : Effet dépressif sur l’abondance des auxiliaires et les régulations naturelles (Ricci et al 2009)

Bordure des parcelles Favoriser les régulations biologiques par la gestion des espaces non cultivés (haies, bandes fleuries) (Simon et al 2010)

Bloc de parcelles (mini 3 ha) Contrôle du carpocapse par la confusion sexuelle (Sauphanor et al 1999)

Equilibre dynamique entre les populations de bioagresseurs et d’auxiliaires

- Quels facteurs jouent sur ces équilibres : pratiques culturales / paysage - Comment évaluer cet équilibre et à partir de quel seuil faut-il intervenir chimiquement ? - Comment coordonner différents acteurs pour gérer ensemble des populations de bioagresseurs ?

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Exemple 3: Protection intégrée en arboriculture fruitière aux échelles

supra-parcelles

Connaissances à produire

Organisationnel Parcelle… Exploitation...rotations…

Territoire… Acteurs

Technique Culture…ITK

Biologique/écologique plante… paysage

Ex3: Protection intégrée en arboriculture aux échelle supra-parcelle

Ex2: Agencement de techniques de contrôle dans le temps et

l’espace

Ex1: Utilisation de plantes-pièges en culture dérobée en

maraîchage

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Diversité des connaissances et des leviers mobilisables en conception de systèmes

La conception de systèmes alternatifs…

• Identifier des leviers => biologie, génétique, entomologie, pathologie, nématologie, agronomie

• Valoriser les synergies / Eviter les compétitions entre processus => biologie, écologie • Gérer les concurrences entre pratiques : organisation des pratiques dans le temps et

l’espace => agronomie-système • Coûts des systèmes innovants par rapport aux risques encourus et aux gains

attendus ; conséquences sur la filière => économie • Processus d’innovation: freins ou incitations au niveau du système socio-technique=>

sociologie

Lien entre conception de systèmes et changements de pratiques dans les exploitations

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Démarches de conception de systèmes alternatifs

mobilisant +/- fortement les agriculteurs

Trajectoires de changements de pratiques dans les

exploitations

?

Syst de Cult. Connaissances

Pratiques innovantes

Merci à…

Marc Tchamitchian, Servane Penvern, Sylvaine Simon et Claire Lavigne

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement

Pour aller plus loin… • Castagnone-Sereno P., Bongiovanni M. and Djian-Caporalino C. 2001. New data on the specificity of the root-knot

nematode resistance genes Me1 and Me3 in pepper. Plant Breeding 120, 429-433. • Collange B, Navarrete M., Peyre G., Mateille T., Tchamitchian M., 2011. Root-knot nematode (Meloidogyne)

management in vegetable crop production: The challenge of an agronomic system analysis. Crop Protection 30, 1251-1262

• Franck P. et Lavigne C. et al. 2012. Le parasitisme naturel du carpocapse en fonction des caractéristiques de pratiques phytosanitaires et d'environnement paysager dans les vergers de basse-vallée de la Durance Dynamique des populations de carpocapse et de ses ennemis naturels dans le verger. 6èmes rencontres du végétal, Agrocampus ouest, Angers

• Navarrete M., Tchamitchian M., Aissa-Madani C., Collange B., Taussig C. 2010. Elaborating innovative solutions with experts using a multicriteria evaluation tool : The case of soilborne disease control in market-gardening cropping systems. International Symposium on Innovation and Sustainable Development in Agriculture and Food, Montpellier, 28 June-1July 2010, http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00512273/fr/.

• Ricci B. et al. 2009. The influence of landscape on insect pest dynamics: a case study in southeastern France, Landscape ecology 24, 337-349

• Sauphanor B., Tronel C., Ricavy I., Speich P., Cazenave A. 1999, Confusion sexuelle contre le Carpocapse des pommes : étude des conditions d’utilisation, Phytoma 1999, 30-34

• Simon S.et al., 2010. Biodiversity and pest management in orchard systems. A review. Agronomy for Sustainable development 30, 139-152

• Tchamitchian M., Navarrete M., Meslin E., 2012. Utilisation de la notion de traits dans une démarche de co-conception de systèmes de culture à base écologique. Ecole chercheurs « Traits fonctionnels et conception de systèmes de culture multi-espèces » en milieu tropical, 05/06/2012, Martinique

Mireille Navarrete – INRA Ecodéveloppement