Analyse et modélisation au moyen du modèle CERES de la réponse d'un couvert de blé à l'ozone : application à l'évaluation des pertes de rendement à l'échelle régionale

par Stéphanie Lebard

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Ecophysiologie végétale

Sous la direction de Bertrand Ney.

Soutenue en 2005

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Une analyse bibliographique a montré que l'ozone peut affecter la production agricole par ses effets négatifs sur le rendement. Le blé, par le nombre de références disponibles et sa prédominance au sein de la sole française, a été retenu comme plante modèle pour étudier ces impacts. Ceux-ci s'exercent principalement sur la photosynthèse et sont étroitement corrélés aux flux d'ozone absorbés en fonction des régulations stomatiques. Leur sévérité dépend des moments d'exposition dans le cycle cultural. Des expérimentations ont été conduites en conditions contrôlées pour préciser ces effets (notamment sur les principaux paramètres photosynthétiques de Farquhar : Vcmax, et Jmax) en vue de leur intégration dans le modèle de culture CERES. Le modèle, testé sur deux années, a donné des résultats satisfaisants à des échelles allant de la photosynthèse foliaire instantanée jusqu'à la prédiction de la production et de la teneur en azote des grains. Il peut être utilisé dans le cadre d'applications telles que l'évaluation des impacts régionaux, l'anticipation des impacts de concentrations d'ozone croissantes en tenant compte éventuellement des prévisions de changements climatiques globaux (CO2 et température), mais également l'optimisation des conduites culturales. Ainsi, utilisé dans une étude fréquentielle en région Ile-de-France (années 1993 à 2001) le modèle établit des pertes de rendement du blé pouvant dépasser 10 % selon les années avec une moyenne s'établissant à plus de 6 %.

  • Titre traduit

    Analysis and modelisation of the ozone impact on wheat production : application to the evaluation of the regional effects of ozone through the CERES model


  • Résumé

    A literature review showed that ozone can affect agricultural production by its negative effects on yield. In order to study these impacts, wheat was chosen as a plant model, because of the number of references available in the literature, and its prevalence within the French cultivated areas. Ozone effects are mainly linked to decreases in photosynthesis and are well correlated with stomatal ozone uptake. The severity of the impacts depends on the moment of the crop cycle at which the exposure takes place. An experimental study in controlled conditions was carried out to specify these effects on photosynthesis (in particular on Farquhar's parameters Vcmax, et Jmax), in order to scale them up in the CERES crop model. The model was tested over two years. It gave correct results at levels scaling from instantaneous leaf photosynthesis to the prediction of crop production and grain nitrogen content. It can be used in many applications such as evaluation of regional impacts, anticipation of the impacts of increasing ozone concentrations taking into account forecasts of total climatic changes (CO2 and température), and also optimization of farming conduits. Thus, it was used in a frequential study in Paris area (years 1993 to 2001). The model outputs showed that wheat yield losses can exceed 10 % according to years, the average value being slightly higher than 6 %.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (133 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [90]-[102]

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)123
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