Adoption de l’agriculture de conservation : adaptations agronomiques et réponses des communautés adventices

Transition to conservation agriculture : changes in cropping practices and responses of weed communities

• Auteur / Autrice : Damien Derrouch
• Direction : Bruno Chauvel, Fabrice Dessaint
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 16/12/2020
• 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 : Jean-Philippe Guillemin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elena Kazakou, Francesca Di Pietro
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Joséphine Peigne, Stéphane de Tourdonnet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodiversité

Diversité végétale

Agrobiodiversité

Semis direct

Plantes adventices

Mots clés libres

Gestion des adventices

Semis direct

Pratiques culturales

Biodiversité

Traits biologiques

Weed management

No-Tillage

Cropping practices

Biodiversity

Response traits

Résumé

L’agriculture de conservation regroupe un ensemble de systèmes agricoles basés sur une application continue et simultanée de trois principes : une perturbation minimale du sol, une couverture végétale permanente de la surface du sol et une rotation diversifiée. Cette forme d’agriculture qualifiée de durable a été adoptée en France par les agriculteurs à partir des années 2000. Son adoption par les agriculteurs est freinée par un certain nombre de contraintes dont le développement et la gestion des adventices. En effet, d’un point de vue agronomique, l’adoption de l’agriculture de conservation se traduit pour les agriculteurs par une perte importante des leviers de gestion de la flore adventice liés à l’abandon du travail du sol. De même, d’un point de vue écologique, sa mise en application, en modifiant l’ensemble des processus d’assemblage qui agissent sur les communautés adventices, peut permettre l’émergence ou l’amplification de certains problèmes malherbologiques.Pour pallier au manque de connaissances existantes sur le sujet, nous nous sommes intéressés à 1) la manière dont les agriculteurs en agriculture de conservation adaptent leurs pratiques culturales et en particulier leur gestion de la flore adventice et 2) comment les communautés adventices répondent à une application continue des principes de l’agriculture de conservation. Pour répondre à nos objectifs, deux dispositifs ont été mis en place, l’un national au travers d’une enquête sur les pratiques utilisées par les agriculteurs français en agriculture de conservation et l’autre en Bourgogne Franche Comté sur un réseau de parcelles d’agriculteurs en agriculture de conservation avec un suivi sur deux années des pratiques et de la flore adventice.Bien que les adaptations de la gestion des adventices puissent varier d’un agriculteur à l’autre, nos résultats ont montré que les agriculteurs en agriculture de conservation compensent l’abandon du travail du sol par l’utilisation plus importante des leviers de gestion liés au désherbage chimique (notamment en interculture) et à la compétition (couverts végétaux, densité de semis). L’utilisation maitrisée des leviers de gestion des adventices permis par l’adoption des trois principes de l’agriculture de conservation et en particulier l’optimisation de la rotation, n’intervient qu’après plusieurs années (en moyenne 5 ans) pour une majorité des agriculteurs.L’adoption de l’agriculture de conservation se traduit pour les communautés adventices par une modification des contraintes environnementales et biologiques qui agissent sur les processus d’assemblage des communautés, permettant ainsi progressivement à de nouvelles espèces de s’y établir. L’application de l’agriculture de conservation tend, à long terme, à faire converger la composition taxonomique (les espèces) et fonctionnelle (les traits) des communautés adventices qui s’expriment dans les parcelles. Cette convergence est néanmoins modulée par les conditions locales : la flore observée sur une parcelle dépend de la durée d’application de l’agriculture de conservation et de la culture mise en place. Les changements de composition de la flore les plus importants apparaissent sur les parcelles de plus de dix ans en agriculture de conservation.Dans un contexte global de diminution de l’utilisation de pesticides, et au vu de l’importance des herbicides de synthèse dans la gestion des adventices, la durabilité de l’agriculture de conservation pourrait être remise en question dans un avenir proche.

Conservation agriculture is a farming system based on the continuous and simultaneous application of three principles: minimal soil disturbance, continuous residue cover on the soil surface and diverse crop rotations. Adoption of this form of sustainable agriculture in France since the 2000s has been hampered by a number of constraints, including the development and management of weed populations. From an agronomic point of view, the adoption of conservation agriculture and associated abandonment of tillage results in a significant loss of weed management practices for farmers. From an ecological point of view, its application can modify all the assembly processes that act on weed communities.To address the lack of existing knowledge on the subject, we were interested in 1) how farmers using conservation agriculture adapt their cropping practices and their weed management and 2) how weed communities respond to a continued application of conservation agriculture principles. To meet our objectives, two survey designs were used: a national online survey of application of conservation agriculture practices and a regional survey of a network of farm plots applying conservation agriculture in Bourgogne-Franche-Comté.Although adaptations of weed management practices may vary between farmers, the results showed that farmers using conservation agriculture compensate for the abandonment of tillage by employing different management practices related to chemical weeding (especially during the intercropping period) and plant competition (cover crop, combined/companion crops, sowing rate optimization). The mastered use of weed management practices following the principles of conservation agriculture, particularly the optimization of crop rotation, tends to be achieved only after several years (average 5 years) for a majority of farmers.For weed communities, the adoption of conservation agriculture results in a modification of the environmental and biological constraints that act on community assembly processes, thus gradually allowing new species to become established. The long-term application of conservation agriculture tends to result in the convergence of the taxonomic (species) and functional (traits) composition of the weed communities. This convergence is nevertheless modulated by local conditions: the weed flora occurring on a plot depends on the duration of the application of conservation agriculture and the identity of the crop established. The greatest taxonomic and functional shift in the weed community occurred following 10 years of conservation agriculture.In an overall context of policies aimed at decreasing pesticide use, and given the current importance of synthetic herbicides in weed management, the efficacy of conservation agriculture in controlling weeds may be questioned despite the very significant investment made by farmers in this system that aims to contribute to a sustainable agriculture.