INRA : Atténuer les pertes de rendements par le maintien d’une diversité d’adventices

Communiqué de presse de l'INRA. Des chercheurs de l’Inra et de la Scuola Superiore Sant’Anna à Pise (Italie) ont démontré que toutes les communautés adventices - la flore spontanée des champs cultivés - ne génèrent pas de perte de rendement, même en situation d’absence de désherbage, et qu’une forte diversité d’adventices est associée à un risque plus faible de perte de rendement. Publiés dans la revue Nature Sustainability, ces résultats ouvrent des perspectives pour une gestion durable des adventices.
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Image par Peggychoucair - Licence Pixabay

Concilier maintien de la production agricole et préservation de la biodiversité est un enjeu agricole mondial. La gestion des adventices (ces plantes qui poussent sans avoir été semées) permet de répondre à ce double enjeu car ce sont à la fois des bioagresseurs des cultures mais elles sont aussi à la base des chaînes trophiques de la biodiversité agricole. Ainsi, la recherche en malherbologie (science qui étudie les adventices) a souvent opposé deux écoles de pensée : le déclin de la diversité des adventices dans les parcelles agricoles peut à la fois être vu comme un signe d’une gestion efficace ou bien comme une érosion du capital floristique utile à la biodiversité (par exemple les pollinisateurs). Des chercheurs de l’Inra et de la Scuola Superiore Sant’Anna à Pise (Italie) ont cherché à réconcilier ces deux visions a priori opposées.

La nuisibilité des adventices a majoritairement été étudiée par le passé en se focalisant sur la compétition d’une espèce adventice sur une culture. Cependant, peu d’études ont quantifié l’effet d’une communauté complexe (plusieurs espèces adventices), ce qui est pourtant souvent le cas dans les parcelles agricoles. Les pertes de rendements importantes sont souvent dues à la dominance d’une ou quelques adventices compétitrices. Or, une plus grande diversité de caractéristiques biologiques (traits) au sein d’une communauté adventice peut permettre une complémentarité dans l’usage des ressources (lumière, eau, azote, …) que se partagent les adventices et la culture, et ainsi réduire l’intensité de la compétition. Par conséquent, les auteurs ont quantifié l’effet de communautés adventices présentes dans des parcelles agricoles sur le rendement de céréales d’hiver à travers 54 zones (36 non-désherbées, 18 désherbées au cours de la saison) et collectées durant 3 années d’échantillonnage.

Toutes les communautés adventices ne génèrent pas de perte de rendement

Les scientifiques ont établi que 4 communautés d’adventices parmi les 6 identifiées génèrent des pertes de rendement, en absence de désherbage, variant de 19 à 56%. Le nombre d’épis par pied et de grains par épi (composantes du rendement) ont été systématiquement affectés lorsque des pertes de rendement ont été détectées.

Une plus grande diversité adventice atténue les pertes de rendement

La diversité des adventices a été caractérisée à l’aide de la biomasse et en termes taxonomique (c’est à dire l’équitabilité d’espèces présentes) et fonctionnel (à savoir la diversité des caractéristiques des espèces). L’équitabilité est maximale quand la biomasse des adventices est équitablement répartie entre les espèces (1). Les résultats montrent que quand l’équitabilité des adventices est élevée, la biomasse des adventices est faible, et la compétition avec la culture est réduite. Dans ce cas, les pertes de rendement sont minimales car toutes les espèces produisent peu de biomasse. Les auteurs démontrent également un effet positif de la diversité fonctionnelle des adventices sur le rendement du blé, mais aucun effet sur la biomasse des adventices. Ceci indique qu’une plus grande diversité de caractéristiques biologiques génère une intensité de compétition plus faible entre culture et adventices, et donc moins de pertes de rendement.

Ces relations n’insinuent pas que les rendements élevés sont nécessairement associés à une forte diversité des adventices, mais plutôt qu’en présence d’adventices, une forte équitabilité implique qu’aucune espèce adventice compétitrice, susceptible de générer des pertes de rendement, domine. De plus, les chercheurs insistent sur le fait que d’autres études devront confirmer la généralisation de ces résultats dans d’autres situations de production (selon les régions, les cultures, le pool d’espèces adventices, …).

Nouvelles implications pour la gestion des adventices

Les pratiques de désherbage actuelles tentent de limiter les espèces dominantes et compétitrices – les « mauvaises herbes » – mais elles ne sont pas sans conséquence sur l’ensemble de la diversité de la flore. Les scientifiques concluent donc que les actions de désherbage devraient exclusivement viser les espèces compétitrices et dominantes. Cependant, les pratiques de désherbage actuelles ne permettent pas de gérer une espèce particulière dans une communauté complexe. Des travaux complémentaires sont nécessaires pour identifier si ces communautés adventices diversifiées peuvent résulter de la diversification des moyens de gestion de la flore adventice.

(1) L’équitabilité est un terme venu de l’écologie (la science). Une communauté équitable indique que chaque membre (ici des espèces adventices) est présent en nombre ou poids (ici biomasse) équivalent, équitable, identique. A l’inverse, une communauté déséquilibrée, contient une ou plusieurs espèces qui dominent, qui ont un nombre, un poids (ici la biomasse) plus important que les autres. Autrement dit : si on observe 5 espèces adventices qui font au total 100g/m² de biomasse, une communauté équitable aura 20g/m²/espèce ; une communauté déséquilibrée aura une espèce, par exemple, à 90gm² et les 4 autres à 2.5g/m² chacune. Dans ce dernier cas une espèce domine, souvent l’espèce compétitrice, celle qu’on qualifie de « mauvaise herbe ».

Contact scientifique:

Stéphane Cordeau (03 80 69 32 67) Unité Agroécologie (Inra, Agrosup Dijon, Université de Bourgogne, Université de Franche-Comté)

Référence:

Adeux, G., Vieren, E., Carlesi, S., Bàrberi, P., Munier-Jolain, N., Cordeau, S., 2019. Mitigating crop yield losses through weed diversity. Nature Sustainability 2, 1018-1026. https://www.nature.com/articles/s41893-019-0415-y

21 commentaires

    1. L’étude des liens ente diversité vegetale et telluriques est intéressante mais faut rallonger un petit billet de 20 ou 30k€ pour évaluer la diversité tellurique que cette manip. Nous ne l avons pas fait ici

  1. la notion d’équitabilité, mesurée au g/m2 me semble bien humaine. Les équilibres obtenus/recherchés en matière de biodiversité spontanée me semblent bien plus résilients et complexes lorsque les proportions sont celles permises par le biotope/le climat annuel qu’une simple équation linéaire.

    1. C’est de la publicité pour un article payant : seul le résumé est en accès libre ! c’est de la tromperie sociale. Par ailleurs, le contenu du communiqué est étrange à différents points de vue. Une forme de nuisibilité traditionnellement bien étudiée est la toxicité ; elle présente des risques, ex. quand on considère par ex. cette année le nombre de rappels du marché fait par la DGCCRF en France pour cette raison. Par ailleurs, l’essentiel des travaux sur les chutes de rendement des cultures portent sur la concurrence (et non sur la compétition qui est extrêmement difficile à étudier) par comparaison d’interventions sur des flores multivariées avec témoin (par exemple en France, il suffit de consulter les COLUMA depuis leur origine) ; et non une seule espèce de mauvaise herbe. Ces constats d’affirmations fausses ne m’incitent pas à payer pour consulter cet article.

    2. @Daniel Chicouene:
      Les articles des revues Nature sont généralement payants, oui, mais vous pouvez éventuellement essayer d’appeler le contact scientifique cité en fin du communiqué, ou soit le service presse (cf. le communiqué sur le site de l’INRA).

    3. Je ne comprends pas bien le sens de la remarque.
      Les équilibres ou déséquilibres de flore observées dans cette étude sont ceux sélectionnées par les pratiques agricoles, dans des parcelles agricoles.
      Oui c est une vision humaine, nous sommes dans des champs cultivés, où la flore est certe spontanée mais où le niveau d abondance de chaque espèce est en partie déterminée par l’interaction sol/climat/pratiques agricoles.

    4. @Daniel Chicouene, avant de parler lisez le papier qui est en accès libre sur internet. Ça vous évitera de raconter des choses à tord.

  2. Les bras m’en tombent !
    Franchement à quoi sert cette étude ?
    Dans une parcelle cultivée comme ici en céréales, l’agriculteur cherche à éliminer la ou les adventices les plus nuisibles et les plus fortement représentées. Point barre.
    Tout est incohérent dans ce communiqué de presse (je n’ai pas lu l’article derrière un péage).
    On ne s’amuse pas et on ne peut pas gérer la biodiversité des adventices dans les cultures.
    Les seules communautés d’adventices qui ne créent pas de perte de rendement sont celles où elles sont peu présentes et peu denses. Dans ce cas le désherbage n’est pas nécessaire.
    Une forte diversité d’adventices dans une parcelle est en général associée à une densité élevée d’adventices et il y a perte de rendement. Point barre
    Laisser se développer une forte diversité d’adventices, augmente le risque de développement de plantes toxiques comme l’ambroisie (allergies) ou le datura (intoxications graves).
    Que l’INRA s’amuse à cultiver les adventices, c’est son problème (bien que c’est moi qui le finance). L’agriculteur s’il veut vivre doit s’intéresser à ses cultures.

    1. Tout est incohérent? Pourtant vous ne faites que paraphraser plusieurs des phrases qui sont dedans:

      – « Les pratiques de désherbage actuelles tentent de limiter les espèces dominantes et compétitrices – les « mauvaises herbes » »…. la nuance avec vos propos vient après… « mais elles ne sont pas sans conséquence sur l’ensemble de la diversité de la flore ».

      L’idée c’est plutôt de réussir à cibler ces véritables « mauvaises herbes » et épargner le reste. Vous dites qu’on ne peut pas gérer la biodiversité dans les parcelles? Il y a donc un dieu malherbologique qui gouverne et dicte « cette parcelle sera dominée de vulpin, celle ci d’un cortège diversifié de messicoles »? Les pratiques n’aurait donc aucun effet sur la flore adventice? Vendez donc le pulvé, la bineuse et la charrue.

      – « Les seules communautés d’adventices qui ne créent pas de perte de rendement sont celles où elles sont peu présentes et peu denses. » C’est pourtant la conclusion principale de l’article, lorsque la flore est diversifié, cela implique aucune espèce, potentiellement compétitive domine, donc que la biomasse totale de la communauté est faible. D’autant plus que votre affirmation est fausse: un individu peut causer des pertes de rendement notable (typiquement un abutilon théophraste dans un maïs) dans certains cas et une grande densité peut ne pas engendrer de pertes de rendement notable dans d’autres cas (typiquement paturin annuel dans du blé). La compétition va dépendre du niveau de ressource et des caractéristiques des adventices.

      Effectivement, il faut s’intéresser à ses cultures, et cela passe par une meilleure compréhension des phénomènes de compétition culture:adventice.

    2. @bebop76
      Je le permet de te dire que ce que tu dis est faux.
      « Les seules communautés d’adventices qui ne créent pas de perte de rendement sont celles où elles sont peu présentes et peu denses.  » FAUX !!
      Lis l’article et tu verras que les communautés qui ne créent pas de perte de rendement ont des densités de gaillet ou vulpin qui t’affolerai. Et je serais curieux de savoir combien font des impasses de désherbage. Très très peu. Car la notion de desherber intègre bien plus que la compétition de l année. Ça intègre aussi le remplissage du stock semencier.

      « Une forte diversité d’adventices dans une parcelle est en général associée à une densité élevée d’adventices et il y a perte de rendement. Point barre » FAUX !!!
      La diversite et l abondance sont deux choses différentes. Et l’étude ne parle par de diversité à l échelle de la parcelle !!! Étant donné qu elle étudie la compétition culture-adventice, la diversité est évaluée à l échelle à laquelle cette compétition se passe, c est à dire celle du quadrat. Pas de la parcelle.

  3. Il s’agit plutôt de considérer des populations végétales introduites et spontanées avec leurs capacités spécifiques de colonisation racinaire et d’exploration du solum pour contribuer aux diverses fonctions biologiques de celui-ci. Les plantes toxiques citées précédemment sont soit des espèces de sols morts biologiquement ou pollués. L’équilibre des populations végétales et de leurs fonctionnalités peut être évalué sans formules lénifiantes avec un exercice de botanique rigoureux et une analyse agronomique appropriée.
    Le choix des intrants et des méthodes d’amélioration et de productivité implique de faire appel à des objets et observations des tendances compatibles avec le temps nécessaire au sol à se régénérer et à se produire, avec l’aide de l’agriculteur, en tant que milieu vivant et durable.

    1. Tout à fait d’accord avec F. Serre, je crois que cet article évoque entre autre des aspects de la » commensalité « qui n’est guère abordée dans les propos et qui ne se réduisent pas à l’unique concurrence-compétition. En fait, il n’ y a rien de très nouveau dans cet article où l’on semble découvrir des évidences abordées dès 1969 par G. Aymonin, par exemple , ou par Claude Bourguignon plus récemment. La toxicité des adventices reste de manière générale anecdotique. Il paraît peu souhaitable de transformer des cultures céréalières en désert biologique afin d’éradiquer l’ambroisie qui n’est pas une messicole mais plutôt une nitrophile ou Datura qui est une indicatrice de sols fortement pollués en général par les pesticides, herbicides ….Effectivement tout est dans l’importance des populations de messicoles, qui très souvent restent (dans les régions où elles existent encore) dans des proportions supportables et où elles assurent la biodiversité indispensable….

  4. Bonjour,

    Étude a prendre avec des pincettes et non pour argent content. Cette etude prend beaucoup de raccourcis et terres innovia a déjà démonté cette thèse.

    Mais vu que ça va dans le sens de certains, on va pas la remettre en question^^

    1. @fred
      Effectivement, je crois que vous confondez différentes études.
      Prenez le temps de lire cette étude, et je suis prêt à en discuter.

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