Conception assistée par modèle de systèmes de culture durables : application aux systèmes bananiers de Guadeloupe

par Philippe Tixier

Thèse de doctorat en ?

Sous la direction de Jacques Wery.

Soutenue en 2004

à Montpellier, ENSA .


  • Résumé

    Aujourd’hui, la culture bananière aux Antilles est confrontée à d’importants problèmes agronomiques (rendements faibles à cause du développement important de pathogènes), environnementaux (transport de pesticides et de sol vers les eaux de surface, dans un contexte écologique insulaire fragile) et économiques (variation du prix de vente des fruits et coût de la main d’œuvre élevé) susceptibles de remettre en cause la pérennité de la filière. Dans ce contexte, des systèmes de culture innovants répondant à un nouveau cahier des charges économique et environnemental doivent être mis au point. Plusieurs voies sont explorées qui, au-delà d’un mode de conduite raisonné, visent à l’intégration de jachères, de rotations ou de plantes associées. L’évaluation et la conception de tels systèmes de culture innovants nécessitent l’utilisation d’outils de modélisation spécifiques qui rendent compte des caractéristiques particulières du système. Un modèle spécifique appelé SIMBA a été développé dans ce sens. SIMBA simule l’évolution de la structure du peuplement de bananiers au cours des cycles de culture, point clé qui conditionne l’ensemble de la dynamique du système. La composante parasitaire, qui influe sur la pérennité de la bananeraie et conditionne l’emploi des produits phytosanitaires est également prise en compte. Le parasitisme des nématodes phytoparasites est simulé, en interaction avec la croissance et la structure du peuplement, l’état du sol et l’emploi de nématicides. SIMBA simule également la croissance des bananiers et leur productivité, la structure du sol, la couverture du sol et le bilan hydrique. Des indicateurs qualitatifs et intégrateurs, conçus spécifiquement, permettent, couplés à ces modules biophysiques, l’évaluation au cours du temps de risques environnementaux comme le risque de pollution des eaux par les produits phytosanitaires et le risque d’érosion. Les pratiques culturales sont prises en compte à travers des règles de décision qu’il est ainsi possible d’évaluer. Le modèle SIMBA, en fournissant des sorties agronomiques, environnementales et économiques (marge brute), permet ainsi l’évaluation multicritère de systèmes de culture simulés selon plusieurs points de vue. SIMBA a ensuite été utilisé selon une méthode originale de prototypage en deux étapes (exploration globale puis optimisation spécifique). Les résultats obtenus ont permis d’identifier certains systèmes de culture qu’il conviendra de tester ‘au champ’. Cette approche systémique et fonctionnelle, qui a permis des avancées significatives au niveau de la modélisation des systèmes bananiers, constitue un outil performant pour la conception de systèmes de culture durables.

  • Titre traduit

    Prototyping of banana-based cropping systems using models : an application to cropping systems of Guadeloupe F.W.I.


  • Résumé

    Guadeloupe banana cropping systems are threatened by agronomic (low yield due to phytoparasitic nematode development), environmental (pesticide leaching to water, particularly important in a fragile insular setting) and economic (seasonal variations in fruit prices, manpower costs) unsustainability. New systems have to be designed to solve both economic and environmental problems. Rotations with other crops or fallows, biodiversity restoration, pesticide management are some current investigated solutions. Modelling tools have been developed to combine practices, explore and optimise such systems. Banana cropping systems have some characteristics that cannot be taken into account by generic crop models; a specific model called SIMBA has been developed. The evolution of the banana population structure over time is a key point; it is simulated by SIMBA-POP, a cohort population model. Parasitism dynamics mainly due to phytoparasitic nematodes lower cropping sustainability and lead to massive use of pesticides; this is simulated by the dynamic SIMBA-NEM module. SIMBA also simulates plant growth, the soil cover and structure or water balance. Cropping practices are taken into account by decision rules that give rise to realistic technical recommendations. Qualitative, integrated and dynamic indicators are linked to biophysical modules and allow evaluation of the pesticide leaching risk, erosion risk and soil fertility. SIMBA provides agronomic (yield), environmental and economic (profit margin) outputs for multicriteria evaluation of the simulated system based on different viewpoints. An original 2-step method has been used to prototype new cropping systems with SIMBA (first a global exploration then a specific optimisation). Some interesting cropping systems have thus been highlighted and should be tested in the field. This scientific approach permits to develop some significant progress in the banana modelling by aggregating the existing knowledge and highlight the missing ones.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 255 réf.

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