Caractérisation fonctionnelle d'espèces utilisées en cultures intermédiaires et analyse de leurs performances en mélanges bispécifiques pour produire des services écosystémiques de gestion de l'azote

Functional characterization of species used as cover crops and analysis of their performances in bispecific mixtures to produce ecosystem services of nitrogen management

• Auteur / Autrice : Hélène Tribouillois
• Direction : Éric Justes, Pablo Cruz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Agrosystèmes, Écosystèmes et Environnement
• Date : Soutenance le 04/12/2014
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AGroécologie, Innovations, TeRritoires (Castanet-Tolosan, Haute-Garonne ; 2003-....)

Mots clés

Mots clés libres

Azote

Complémentarité

Culture intermédiaire

Engrais vert

Germination

Interactions interspécifiques

Interculture

Lixiviation du nitrate

Mélange

Traits fonctionnels

Nitrogen complementarity

Cover crop

Green manure

Germination

Species interactions

Fallow period

Nitrate leaching

Mixture

Functional traits

Résumé

Les cultures intermédiaires délivrent des services écosystémiques de réduction de la lixiviation de nitrate et de production de l’effet engrais vert pour la culture principale suivante. L’objectif de ce travail était de caractériser un grand nombre d’espèces et d’analyser les performances de mélanges bispécifiques de type légumineuse/non-légumineuse pour produire simultanément ces services écosystémiques de gestion de l’azote. Les traits fonctionnels foliaires mesurés sur 36 espèces sont robustes mais sont peu précis pour différencier les stratégies des espèces. Les températures cardinales de germination mesurées au laboratoire indiquent que la majorité des espèces est adaptée à des conditions de semis d’été. Une modèle conceptuel implémenté en GLM permet de prédire le comportement des deux espèces en mélange. Les mesures réalisées en expérimentations au champ couplées avec des simulations avec le modèle STICS ont permis d’évaluer les performances de certains mélanges bispécifiques pour produire simultanément les services écosystémiques. L’efficacité dépend du choix des espèces associées, qui doit être adapté en fonction des conditions pédoclimatiques et de la date de destruction des couverts.

Cover crops produce ecosystem services for nitrogen management during fallow period such as decreasing nitrate leaching and producing green N manure effect for the next cash crop. The aim of this work was to characterize a large number of species using a functional analysis and to analyze the performances of bispecific legume/non-legume mixtures to simultaneously produce both ecosystem services. Leaf functional traits measured on 36 cover crops were found robust but lacked of precision in differentiating species strategies. The cardinal temperatures for germination measured in laboratory have shown that the majority of species is adapted to summer sowing conditions. A conceptual model was designed and implemented in GLM to predict the behavior of species in mixtures. The measurements carried out in field experiments coupled with STICS model simulations confirmed the potential efficiency of some bispecific mixtures to simultaneously produce ecosystem services of nitrogen management. This efficiency depends on the choice of the two species to associate which must be adapted according to the pedoclimatic conditions as well as the date of cover crop destruction.