Approche fonctionnelle du choix de l’espèce associée au soja et arrangement spatial dans les associations de cultures : impact sur les services obtenus pendant et après la culture.

Functional approach to associated crop species choice in soybean-based intercrops and spatial arrangement : impact on services obtained during and after intercropping.

• Auteur / Autrice : Timothée Cheriere
• Direction : Guénaëlle Corre-Hellou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 18/12/2020
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : 10 - LEVA (Laboratoire d'écophysiologie végétale et agronomie) - ESA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe ESA- Laboratoire d'Écophysiologie Végétale et Agroécologie
• Jury : Président / Présidente : Anis Limami
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gaëlle Damour, Lionel Alletto
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Muriel Valantin-Morison, Christian Gary

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie fonctionnelle

Systèmes de culture

France

Cultures

Soja

Mots clés libres

Soja

Association de cultures

Effet précédent

Arrangement spatial

Soybean

Intercropping

Pre-Crop effect

Spatial arrangement

Functional ecology

Résumé

La diversification des systèmes de culture est un enjeu important pour améliorer leur durabilité. Cependant, l’introduction de cultures de diversification est confrontée à de nombreux freins. Le soja, une légumineuse produisant des graines riches en protéines, est une culture de diversification potentielle qui bénéficie d’un contexte favorable à son développement en France. Mais la maitrise de la croissance des adventices et la stabilisation des rendements sont des défis importants pour les producteurs. Afin de pallier ces problèmes, nous proposons d’utiliser l’association de cultures comme outils d’aide à la diversification des systèmes de culture. Pour tester la pertinence de cette stratégie, quatre services, la production de soja, celle de la culture associée, le contrôle des adventices et l’effet précédent lié à l’azote sont évalués sous l’influence de deux leviers de gestion de l’association : le choix de l’espèce associée et l’arrangement spatial des cultures. Une approche fonctionnelle est mobilisée pour identifier des traits associés à la croissance et aux fonctions des cultures. L’espèce associée a un impact sur l’ensemble des services considérés dans ce travail. Les services de production de soja et de contrôle des adventices se sont révélés être antagonistes mais cet antagonisme peut être modulé dans certaines associations grâce à l’arrangement spatial. L’approche fonctionnelle a permis d’identifier des traits liés à la dynamique de croissance des cultures et à la persistance des résidus après récolte. De plus nous montrons que la réponse des traits des espèces à la gestion des associations est faible. Enfin, l’association du soja modifie certains postes du bilan azoté ainsi que les quantités et qualités des résidus de culture. Cependant, aucune différence d’effet sur le blé suivant n’a été mesurée entre les associations et le soja pur.

Diversification is necessary to improve cropping systems sustainability. However, diversification crop introduction into cropping systems is confronted to many barriers. Soybean, a leguminous crop producing protein rich grain, is a potential diversification crop which beneficiate from a favourable context for its development in France. Weed growth reduction et yield stabilisation are important issues for producers. In order to facilitate cropping system diversification, we suggest the use of intercropping to solve these problems. To test this strategy, four services: soybean grain production, associated crop grain production, weed control and nitrogen pre-crop effect are assessed under the influence of two management levers: associated crop species choice and spatial arrangement of crops. Functional approach was used to identify traits associated to crop growth and functions. Associated crop had an impact on all services considered in this work. A trade-off was identified between soybean production service and weed control service. Nonetheless this trade-off could be modulated in some intercrops through spatial arrangement. Functional approach helped identify effect traits related to the growth dynamics of the crops and to the persistence of crop residues. In addition we show that crop traits response to management was low. Finally, intercropping soybean mofifies some parts of nitrogen balance as well as the quantity and quality of crop residues. Nonetheless, no differences were measured on the following wheat between intercrops and sole cropped soybean