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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Projet ANR CoSAC

CoSAC

Conception de Stratégies durables de gestion des Adventices dans un contexte de Changement (Climat, pratiques agricoles, biodiversité)

Tâche 1.2 : Analyse et quantification des processus biophysiques impliqués dans l’effet des techniques

La tâche 1.2 s'articule en 4 volets.

Sous-tâche 1.2.1:  Paramétrage d'espèces de couverture pour la compétition pour la lumière
Responsable T1.2.1 : Nathalie Colbach (Agroécologie)
Participants : Delphine Moreau, Stéphane Cordeau (Agroécologie), J. Lieven (CETIOM); Collaborations: F. Sauvadet (Chambre d'agriculture de Côte d'Or)
Objectif : Identifier des espèces de couverture intéressantes pour la régulation des adventices et mesurer les paramètres décrivant la compétition pour la lumière, processus de compétition déjà bien étudié et modélisé dans FLORSYS (Munier-Jolain et al, 2014).
Méthodes : (1) Identifier des espèces de couverture intéressantes; (2) Suivre la dynamique de la surface foliaire pendant la phase de croissance exponentielle après la levée des plantes, en l'absence d'ombrage en serre; (3) Suivre la morphologie (biomasse, hauteur, envergure etc) des plantes en fonction du niveau d'ombrage en parcelles jardinées, (4) Si possible, établir un petit nombre de variables faciles à mesurer au champ pour pouvoir caractériser la compétitivité pour la lumière d'un grand nombre d'espèces cultivées et adventices dans la T1.
Risques. Les étapes 2 et 3 sont bien rôdées; il n'est pas sûr que l'étape 4 soit possible.

Sous-tâche 1.2.2 Régulation des adventices par la compétition et la spatialisation des apports d’azote
Responsable T1.2.2 : Delphine Moreau (Agroécologie)
Participants : Nathalie Colbach, Sylvain Villette (Agroécologie), Loïc Pagès (PSH)
Objectif : Analyser les traits des plantes et les mécanismes qui interviennent dans la régulation des adventices par la compétition pour l'azote, en fonction de sa disponibilité et la localisation de l'engrais (homogène vs. sur le rang des cultures). Les traits des plantes seront quantifiés pour une gamme d’espèces (potentiellement cultivées, adventices et de couverture) pour trois processus clefs : l’architecture racinaire, la demande en azote et la valorisation de l’azote par les plantes. Nous étudierons aussi la diffusion de l’azote dans le sol à partir d’engrais granulaire pour déterminer la quantité d'azote disponible pour l'absorption au cours du temps, en fonction du placement initial de l'engrais.
Méthodes : (1) Architecture racinaire : poursuivre le paramétrage du modèle ArchiSimple dans le cas des adventices (Pagès et al, 2014) à partir de la bibliographie, de données précédemment acquises par les participants et de nouvelles prospections au champ ; (2) Demande et valorisation de l’azote : mener deux expérimentations en serre croisant cinq conditions de disponibilité en azote et deux niveaux de rayonnement ; (3) Diffusion de l’azote dans le sol à partir d’engrais granulaires : réaliser une synthèse bibliographique.
Contribution des partenaires. PSH se concentrera sur l’architecture racinaire (bibliographie, prospection et développement de méthodes simplifiées de phénotypage au champ). Agroécologie analysera des données déjà acquises sur l’architecture racinaire et analysera des données pour les autres processus et fera une synthèse bibliographique sur la diffusion de l’azote dans le sol.
Risques : Les résultats sont conditionnés par la réussite des expérimentations. Ce risque est minimisé par l’expérience des deux partenaires dans l’acquisition de ce type de données et par le fait que des données sont déjà acquises avant le début du projet.

Sous-tâche 1.2.3 Régulation des adventices dans le cas de parcelles non travaillées
Responsable T1.2.3 : Stéphane Cordeau (Agroécologie)
Participants : B. Chauvel, J.-P. Guillemin, M. Ubertosi (Agroécologie), Collaborations: F. Sauvadet (Chambre d’Agriculture de la Côte d’Or)
Objectif : Mieux comprendre et caractériser les processus qui définissent la dynamique de la flore adventice en l’absence de travail du sol.
Méthodes :

  • Caractériser et prédire les conditions hydrothermiques de l’horizon de surface du sol dans les parcelles non travaillées : (i) étudier l’effet du semis direct sur les propriétés hydromécaniques de l’horizon de surface de sols aux textures variées (rétention en eau, conductivité hydraulique, porosité) à partir de la bibliographie et de la mise en place de collaborations ; (ii) étudier l’effet du non travail du sol sur l’horizon de surface de sols argileux à partir d’une expérimentation au champ (argiles lourdes) et en laboratoire ;
  • Caractériser et prédire l'enfouissement des semences adventices en sol non travaillé : (i) expérimentation au champ pour vérifier si le semis enfouit des semences d’adventices (plusieurs adventices aux traits de semences variées) ; (ii) expérimentation au champ (parcelle agriculteurs) d’enfouissement de billes sous l'effet du climat ; (iii) expérimentation en serre d’enfouissement par la faune (vers de terre) de quelques adventices cibles et en fonction de la densité de vers de terre.
  • Caractériser et prédire la germination et levée de semences à la surface du sol : expérimentation en serre du processus de germination d’adventices en surface dans des types de sol varié.

Risques : Les résultats sont conditionnés par la réussite des expérimentations.

Sous-tâche 1.2.4 Analyse des mécanismes impliqués dans la détection automatisée des adventices
Responsable T1.2.4 : Christelle Gée (Agroécologie),
Participants : G. Jones, S. Villette M. Louargant (Agroécologie), F. Kazemipour (CETIOM), Sous-traitants: AIRINOV, Sat-Info
Objectif : (1) Développer des dispositifs mobiles et autonomes innovants (drone, systèmes embarqués sur des machines agricoles, I-Weed robot) dédiés, entre autre, à l’identification et la localisation d’adventices pour (2) établir des cartes de présence d'adventices puis (3) mettre en œuvre le désherbage chimique localisé.
Méthodes : Les essais au champ seront conduites dans différents sites (dont le Domaine expérimental de Dijon-Epoisses) et cultures (maïs, tournesol, éventuellement soja), testant deux plateformes mobiles (drone et petit robot) équipées d’un système de vision pour cartographier les adventices et identifier certaines espèces. Parallèlement, des relevés floristiques géoréférencés seront réalisées manuellement pour valider un modèle spectral de reconnaissance d’adventices par imagerie qui repose sur du "démélangeage" de spectres d’objets naturels (culture, adventices, sol,…). Enfin, la pulvérisation homogène d'herbicides sera comparée à une pulvérisation localisée par I-Weed robot, soit en ayant recours à son propre système de détection, soit en utilisant des cartes d’infestation issue de l’imagerie aérienne.
Contribution des partenaires : Agroécologie travaillera avec le CETIOM (relevés de flore) et AIRINOV (entreprise spécialisée dans l’agridrone) pour les survols des parcelles agricoles, avec Sat-Info (entreprise spécialisée en signal GPS) pour le guidage GPS-RTK du I-Weed robot dans les champs.
Risques : Ne pas réussir à identifier spectralement les espèces végétales sur les images aériennes malgré l’utilisation d’un modèle supervisé (qui se réfère à une base de données initiales servant d'apprentissage pour construire le modèle).