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Stage « effets des pratiques agricoles sur les communautés adventices des parcelles et des bordures de champs »

Le Laboratoire de la Santé des Végétaux/Unité Entomologie et Plantes invasives (Anses) et l’INRA UMR Agroécologie proposent un stage de 6 mois.

Contexte

Les communautés adventices des champs cultivés constituent un modèle écologique intéressant du fait des changements rapides des conditions du milieu (introduction d’une nouvelle culture, évolution des pratiques agricoles) et de la réponse rapide de ces communautés aux changements. Un des objectifs de l’écologie des communautés est de comprendre i) les règles d’assemblage : comment une communauté se forme dans un habitat à partir du pool d’espèces présent au niveau régional, et ii) les règles de réponse : comment une communauté assemblée répond au changement d’un facteur environnemental (Keddy, 1992). On considère généralement que les communautés locales résultent du pool d’espèces régional par l’action de trois types de filtres : de dispersion, abiotiques (sol, climat) et biotiques (compétition, prédation, etc.) (Belyea & Lancaster, 1999). Dans les champs cultivés, il faut également considérer l’action humaine à travers les pratiques agricoles dont certaines agissent comme des filtres directs (Booth & Swanton, 2002) et crée une perturbation du milieu (labour, herbicides), quand d’autres modifient les conditions locales : la fertilisation et l’irrigation modifient le filtrage abiotique (plus de ressources disponibles) mais aussi potentiellement le filtrage biotique (les ressources sont prélevées par les espèces les plus compétitrices dont la culture) (Gaba et al., 2014). L’approche fonctionnelle considère que ce ne sont pas les espèces mais leurs valeurs de traits qui sont filtrés. Autrement dit, les filtres abiotiques, biotiques et humains vont sélectionner les espèces ayant des caractéristiques adaptées (Keddy, 1992).

Dans ce stage, nous appliquerons cette approche d’écologie fonctionnelle au cas de la flore adventice du tournesol. Entre les années 1970s et les années 2000s, une première analyse fonctionnelle avait permis d’identifier des traits associés aux espèces en progression et à celles en régression dans cette culture (Fried et al., 2009). Un groupe fonctionnel réunissant la plupart des espèces « gagnantes » avait été identifié. L’hypothèse avait alors été avancé que certaines espèces de ce groupe fonctionnel, encore rares dans les années 2000s pourraient voir leur occurrence augmenter si les mêmes pressions de sélection ou filtres seraient maintenus. Depuis les années 2010, des variétés de tournesol tolérantes aux herbicides (VTH) ont été mises sur le marché dans l’optique de mieux lutter contre des espèces problématiques comme l’ambroisie à feuilles d’armoises (Ambrosia artemisiifiolia), le bident tripartite (Bidens tripartita) ou le cirse des champs (Cirsium arvense). Les matières actives associées à ces tournesols VTH (imazamox, tribénuron-méthyl) étant également utilisées dans d’autres cultures, leur utilisation trop répétée dans la rotation fait craindre un risque de sélection de populations résistantes. D’autres effets non-intentionnels sont possibles comme une modification de la structure (richesse, abondance) et de la composition des communautés adventices (« inversion de flore ») en faveur des espèces naturellement tolérantes à ces herbicides ou plus généralement au système de culture associé. Certaines études montrent que les pratiques dans les parcelles peuvent également avoir un impact sur la flore des bords de champs par dérive des produits phytosanitaires avec le vent ou ruissèlement des produits fertilisants vers le bord des parcelles (Kleijn & Verbeek, 2000; Fried et al., 2018). On peut donc se demander si les espèces favorisées dans une culture par leur tolérance aux herbicides peuvent également se retrouver plus fréquemment dans les bords de champs dans les zones où la pression de désherbage est forte.

Perspectives : ce travail s’intègre dans le projet ENI-VTH « Effets non-intentionnels des Variétés Tolérantes aux Herbicides » financé par le programme Ecophyto. Il vise à mesurer les éventuels risques et bénéfices des Variétés Tolérantes aux Herbicides vis-à-vis du contrôle de l’ambroisie et de leurs effets non-intentionnels sur la flore adventice (« inversion de flore ») et la végétation des bords de champs. Il permettra donc de contribuer à la phytopharmacovigilance (dispositif de vigilance qui couvre la contamination des milieux, l’exposition et les impacts sur les organismes vivants, dont la santé humaine, et les écosystèmes dans leur ensemble, ainsi que les phénomènes d’apparition de résistances).

Quelques références bibliographiques :

Belyea, L.R. & Lancaster, J. (1999) Assembly rules within a contingent ecology. Oikos, 86, 402-416.

Booth, B.D. & Swanton, C.J. (2002) Assembly theory applied to weed communities. Weed Science, 50, 2-13.

Fried, G., Chauvel, B. & Reboud, X. (2009) A functional analysis of large-scale temporal shifts from 1970 to 2000 in weed assemblages of sunflower crops in France. Journal of Vegetation Science, 20, 49-58.

Fried, G., Villers, A. & Porcher, E. (2018) Assessing non-intended effects of farming practices on field margin vegetation with a functional approach. Agriculture, Ecosystems & Environment, 261, 33-44.

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, 103-119.

Keddy, P.A. (1992) Assembly and response rules: two goals for predictive community ecology. Journal of Vegetation Science, 3, 157-164.

Kleijn, D. & Verbeek, M. (2000) Factors affecting the species composition of arable field boundary vegetation. Journal of Applied Ecology, 37, 256-266.

Missions

Dans ce contexte, l’objectif du stage est de mieux comprendre l’effet des pratiques agricoles sur la composition, la diversité et l’abondance des communautés adventices du tournesol et des communautés des bordures herbacées des parcelles. Plus particulièrement, il s’agira de comparer les effets de trois systèmes de cultures (biologique, conventionnel et variétés tolérantes aux herbicides) sur la maîtrise de la flore dans la parcelle (dont l’ambroisie), et de mesurer les éventuels effets non-intentionnels sur les espèces non cibles des traitements dans la bordure.

Le/la stagiaire analysa les données récoltées en 2017 (et potentiellement en 2018) sur 83 parcelles de 3 régions. Des analyses multivariées seront mises en œuvre pour identifier les effets des pratiques sur la composition taxonomique (méthodes RDA ou CCA) ou fonctionnelle (RLQ) des communautés. Des modèles seront aussi développés pour comprendre les facteurs déterminants la diversité des communautés, leur abondance, et la densité de l’ambroisie à feuilles d’armoise (Ambrosia artemisiifolia L.) qui constitue l’espèce problématique phare du tournesol.

Profil recherché

Ce stage est à l’interface entre l’agronomie et l’écologie des communautés.

 Techniques mises en œuvre :

  • gestion d’une base de données sur la flore, les pratiques agricoles, et les données environnementales,
  • analyses statistiques,
  • relevés floristiques (possibilité de participer aux relevés sur la campagne 2019)
  • participation à la rédaction d’un article (de vulgarisation) scientifique

Compétences particulières exigées :

  • Rigueur, curiosité, autonomie,
  • Bonne pratique avec le logiciel R,
  • Intérêt pour les questions liées à l’agro-écologie
  • Connaissances en botanique apprécié

Poste et conditions

Ce stage doit impérativement s’inscrire dans le cadre d’un stage obligatoire pour le cursus scolaire de l’étudiant⋅e

Stage de 6 mois de mars à août (dates précises à définir)

Indemnisation légale : environ 555 €uros/mois (en fonction du tarif en vigueur en 2019) + remboursement des frais de déplacement dans le cadre du stage

Lieu : Montpellier (Anses-LSV, CBGP – Campus International de Baillarguet). Des campagnes de terrain sont également prévues au mois de juin dans le Cher et/ou l’Isère.

Organisé par le Laboratoire de la Santé des Végétaux/Unité Entomologie et Plantes invasives (Anses), 755 avenue du Campus Agropolis – CS 30016 34988 Montferrier-sur-Lez cedex France

Modalités de candidature

Candidature (CV, lettre de motivation) à envoyer à : Guillaume Fried, guillaume.fried@anses.fr et/ou Bruno Chauvel, bruno.chauvel@inra.fr

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