Mélanges pluri-espèces de plantes de services associés au colza : fonctionnement et diagnostic des causes de la variabilité des performances de ces associations dans le contexte Suisse

Winter oilseed rape-service plant mixture intercropping : functioning and diagnosis of performance variability in the Swiss context

• Auteur / Autrice : Xavier Bousselin
• Direction : Joëlle Fustec, Muriel Valantin-Morison, Alice Baux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques, biotechnologies agro-alimentaires
• Date : Soutenance le 12/05/2022
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ecologie, Géosciences, Agronomie et Alimentation
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Ecophysiologie Végétale et Agroécologie du groupe ESA (Angers) - UR LEVA Laboratoire d'Ecophysiologie Végétale et Agroécologie
• Jury : Président / Présidente : Anis Limami
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Hélène Jeuffroy
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Lionel Alletto, Georg Carlsson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Associations végétales

Oléagineux

Colza

Cultures associées

Mots clés libres

Association de cultures

Mélange complexe d’espèces

Plante de services

Intercropping

Complex species mixture

Service plant

Oilseed rape

Résumé

Le colza associé à des plantes de services gélives a montré son potentiel pour le contrôle des adventices et la fourniture d’azote au colza. Il permet une diminution de l’utilisation des intrants chimiques sans impacter le rendement du colza. Néanmoins, les résultats observés sur ces cultures associées en Suisse sont très variables et le fonctionnement des mélanges complexes de plantes de services incluant à la fois des légumineuses et des non légumineuses reste mal connu. Cette étude se décline à différentes échelles : des essais en station où des mélanges plus ou moins complexes de plantes de services et leur impact sur le colza sont étudiés, une expérimentation en serre visant à mieux comprendre les interactions entre plantes, et entre plantes et sol, et un réseau de parcelles d’agriculteurs de colza associé visant à connaitre les principales causes de la variabilité des performances de ces associations. Cette étude démontre que l’ajout d’une espèce dominante au sein d’un mélange, même à faible densité, peut drastiquement modifier la biomasse et les services rendus par les plantes de services. La part de l’azote fixé par les légumineuses est accrue lorsqu’elles sont associées avec le colza. Elle n’est par contre pas modifiée par la composition du mélange. La pluviométrie à l’automne et la présence de sarrasin dans les mélanges ont été les principaux facteurs qui favorisaient la biomasse de plantes de services en automne dans le contexte suisse. Enfin, en réseau de parcelles agricoles, la variabilité du rendement du colza a été principalement liée à la gestion extensive des ravageurs et non aux pratiques d’associations elles-mêmes.

The winter oilseed rape intercropped with frost sensitive service plants is known to have the potential to control weeds in fall and supply nitrogen to oilseed rape in spring. According to literature, it allows a reduction of herbicide and fertiliser use without affecting the oilseed rape grain yield. However, the performances of these intercropping remain variable in the Swiss context and the functioning of complex service plant mixtures (including both legumes and non legumes) has not been investigated up to now. In the practice, three different approaches were used in this study, including two field experiments studying service plant mixtures of one to seven species and their impact on oilseed rape, a greenhouse experiment that focused on plant plant and plant-soil interactions in the early stages of this intercropping. Finally, a framer field network was studied in order to identify and rank the factors of variability of the performances of this intercropping. Our results highlighted that the addition of a species could induce strong modification of service plant biomass and potential services provision from service plants. The share of legume N derived from N2 symbiotic fixation was increased in intercropping with OSR, but remained stable across service plant mixture compositions. In the Swiss context, both the fall precipitation and the inclusion of buckwheat in the service plant mixture most favoured service plant biomass. In the farmers’ field network, the observed yield variability was mostly linked with extensive insect pest management in spring and was not related to intercropping practices itself.