Modélisation spatio-temporelle de la multiplication-dispersion du puceron des épis du blé à l'échelle de la France

par Mamadou Ciss

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées

Sous la direction de Jean-Sébastien Pierre.


  • Résumé

    Les pucerons des céréales et en particulier le puceron des épis, Sitobion avenae, sont des ravageurs occasionnels graves du blé au printemps en Europe de l’ouest : en cas de fortes pullulations ils peuvent entraîner des baisses de rendement pouvant aller jusqu'à plusieurs dizaines de quintaux à l’hectare. Leur pullulation sosnt a priori, difficilement prévisibles. De ce fait, les traitements insecticides en végétation sont fréquents, alors qu’a posteriori, ils ne sont pas souvent justifiés ; d’où l’utilité de construire un ouil d’aide à la décision afin d’optimiser l’utilisation des traitements insecticide. Ainsi dans un premier temps, un modèle mathématique déterministe de type réaction-convection-diffusion représentant la dynamique printanière du puceron des épis des céréales, S. Avenae, sur blé d’hiver a été formulé. Dans un second temps, les paramètres de ce modèle (taux d’accroissement, conditions initiales, coefficient d’envol, coefficient d’atterrissage, coefficient de diffusion) ont été soit estimés avec des données récoltées aux champs entre 1975 et 2011, soit repris de la bibliographie. Enfin, des simulations numériques ont été effectuées à l’échelle de la France à l’aide d’une version du modèle sans convection et ont permis de décrire une vague dispersive printanière sous l’effet des conditions agro-climatiques annuelles et de leurs variations locales à l’échelle de 25 km2 (température de l’hiver et du printemps, surface en blé d’hiver et, phénologie des cultivars de blé).


  • Résumé

    The grain aphid Sitobion avenae is a major agricultural pest in Western Europe. It causes occasionnaly strong demages during spring, decreasing yield up to several tons by hectare in case of large build up. The overgrowths are difficult to forecast and many insecticide sprays are unjustified. Therefore it is important to design a spatially explicit Decision Support System (DSS) in order to optimize insecticide treatments use. In a first step, we deterministically developed a mathematical model based on convection-diffusion-reaction equations, representing aphid population dynamics from the beginning of the spring to mid-summer. Secondly the parameters of the model (growth rate, landing rate, take-off rate, diffusion coefficient and initial conditions) were estimated from field data between- 1975 to 2011, or taken from the literature. Finally, numerical simulations at France scale described a both spatial and temporal irregular wave by considering agro-climatic factors in the landscape (winter and spring temperatures, winter wheat surfaces and wheat phenology) and their variations at a 25 km2 scale

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Informations

  • Détails : 1 vol. 219 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. (198-219 p.)

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : G 12
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