Modélisation des effets des systèmes de culture sur la dynamique de la plante parasite orobanche rameuse en interaction avec les adventices

Modelling cropping system effects on branched broomrape dynamics in interaction with weeds

• Auteur / Autrice : Olivia Pointurier
• Direction : Nathalie Colbach, Delphine Moreau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 13/12/2019
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agroécologie (Dijon)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....)
• Jury : Président / Présidente : Nathalie Leborgne-Castel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Delphine Moreau, Philippe Delavault, Martine Leflon, Jonne Rodenburg
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Debaeke, Philippe Delavault

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie agricole

Pesticides -- Toxicologie

Pesticides génériques

Mots clés libres

Modèle mécaniste

Plante parasite

Système de culture

Gestion des adventices

Phelipanche ramosa

Agroécologie

Mechanistic model

Parasitic plant

Cropping system

Weed management

Phelipanche ramosa

Agroecology

Résumé

Limiter l’usage de pesticides en agriculture est un enjeu crucial qui requiert de développer des méthodes plus durables, exploitant les techniques culturales non chimiques et les régulations biologiques, selon les principes de l’agroécologie. L’orobanche rameuse (Phelipanche ramosa (L.) Pomel) est une plante parasite des racines des cultures qui cause des pertes de rendement considérables dans le monde entier. Sa gestion est complexe car elle requiert de combiner plusieurs techniques culturales et elle doit intégrer la gestion des adventices non-parasites que l’orobanche est également capable de parasiter. L’objectif de cette thèse était de synthétiser les connaissances sur la dynamique de l’orobanche rameuse dans les agroécosystèmes et de les agréger dans un modèle mécaniste afin d’identifier des stratégies de gestion efficaces par simulation. Nous avons synthétisé les connaissances disponibles dans la littérature et acquis les connaissances manquantes par expérimentation (ex : mortalité et dormance des semences d’orobanche) afin de modéliser le cycle de vie complet de l’orobanche. Afin de prédire les effets des systèmes de culture (succession culturale, itinéraires techniques) sur la dynamique de l’orobanche et des adventices en interaction, nous avons couplé notre modèle orobanche à deux modèles existants : un modèle des effets des systèmes de culture sur la dynamique des adventices et un modèle de croissance racinaire (siège de l’infection). Les simulations réalisées ont permis d’identifier des combinaisons de techniques prometteuses pour gérer à la fois l’orobanche et les adventices, et montrent la possibilité de régulation de l’orobanche via les adventices.

Reducing pesticide use is a major challenge in agriculture and involves developing more sustainable methods that rely on non-chemical cropping techniques and biological regulations according to agroecological principles. Branched broomrape (Phelipanche ramosa (L.) Pomel) is a root parasitic plant which infects crops and causes dramatic yield losses worldwide. Managing broomrape is complex because it requires combining several cropping techniques whithin a global weed management strategy because broomrape is also able to infect non-parasitic weeds. The aim of this thesis was to stynthetize knowledge on branched broomrape dynamics in agroecosystems and to aggregate it within a mechanistic model in order to identify efficient management strategies from simulations. We synthetized knowledge from the literature, and acquired missing knowledge by setting up expriments (eg. mortality and dormancy of broomrape seeds) in order to model the complette life-cycle of branched broomrape. In order to predict the effects of cropping systems (crop succession and management plans) on broomrape dynamics and weeds in interaction, we connected our broomrape model to two existing models : a model of the effects of cropping systems on weed dynamics and a root growth model (roots being the infection site). The simulations allowed to identify promising combinations of techniques to control both broomrape and weeds, and revealed that weeds may regulate broomrape.