Évaluation des effets directs et indirects de systèmes de culture et de bandes fleuries sur la régulation de populations de ravageurs de grande culture

Assessing the direct and indirect effects of cropping systems and flower strips on pest control

• Auteur / Autrice : Justine Pigot
• Direction : Thierry Dore, Antoine Gardarin, Muriel Valantin-Morison
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Agro-écologie
• Date : Soutenance le 16/11/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agronomie (Thiverval-Grignon, Yvelines ; 1964-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Sarthou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lionel Alletto, Bruno Rapidel, Sandrine Petit, Lucie Buchi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Lionel Alletto, Bruno Rapidel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes de culture

Analyse

Habitat (écologie)

Insectes nuisibles -- Lutte contre

Recherche

Protection

Cultures

Brassica napus

Mots clés libres

Brassica napus

Psylliodes chrysocephala

Pratiques agricoles

Etats du milieu

Contrôle biologique

Paysage

Brassica napus

Psylliodes chrysocephala

Farming practices

Microenvironment characteristics

Biological control

Landscape

Résumé

L'intensification de l'agriculture, qui a permis une augmentation de la production, pose un certain nombre de problèmes environnementaux et sociétaux, comme des pollutions, une perte de biodiversité et des impacts négatifs sur la santé humaine. Ainsi, de nouveaux modes de production ont émergé, comme l'agriculture biologique ou l'agriculture de conservation des sols. Pour réduire la dépendance à l'usage de produits phytosanitaires, ces modes de production mettent en œuvre des combinaisons de techniques permettant de gérer les populations de bioagresseurs, notamment celles d'insectes ravageurs. Par exemple, la réduction du travail du sol peut favoriser les communautés de prédateurs, de manière directe en réduisant les perturbations, et indirectement en leur procurant des micro-habitats et des ressources alimentaires plus nombreuses. L'implantation de plantes compagnes est également souvent mise en avant pour sa capacité potentielle à perturber les comportements des ravageurs. De plus, l'implantation de bandes fleuries pourrait contribuer positivement à la régulation des populations de ravageurs. Ainsi, la thèse a plusieurs objectifs : (i) évaluer les effets directs et indirects, via les états du milieu résultant de pratiques contrastées, des systèmes de culture sur la régulation des populations de ravageurs de grande culture et (ii) évaluer l'impact de la présence de bandes fleuries sur ces populations. Cette thèse est centrée sur la culture du colza et les populations d'altises.Pour répondre à ces objectifs, nous nous sommes appuyés sur un réseau de parcelles d'une trentaine d'agriculteurs du Bassin Parisien, en agriculture biologique, de conservation du sol ou conventionnelle. Nous avons étudié les impacts des pratiques agricoles sur la régulation biologique de deux manières. La première est fondée sur les effets directs des pratiques via les itinéraires techniques, et la seconde sur les états du milieu qui résultent des pratiques en place. Ces deux approches sont complémentaires et participent à affiner l'étude des systèmes de culture. Nous avons également pris en compte la régulation top-down en considérant les prédateurs potentiellement présents et les proies alternatives qui peuvent perturber et limiter la régulation. Nous avons observé un fort impact négatif de l'utilisation d'insecticides, et des effets plus modérés d'autres pratiques, comme un effet positif du labour, sur les populations de larves et les risques associés. Nous avons également constaté une forte influence des caractéristiques de la végétation, comme un impact négatif de la présence d'autres espèces végétales sur le nombre de larves. En effet, une diversité végétale pourrait limiter la reconnaissance du colza par les altises. Nous nous sommes également intéressés à un éventuel effet bénéfique de la présence d'une bande fleurie sur l'estivation des altises d'hiver. Nous avons constaté que des bandes fleuries, présentes aux abords des parcelles, ne constituent pas un lieu d'estivation pour les altises d'hiver.Dans nos études, nous avons également pris en compte des éléments du paysage, comme le pourcentage de culture aux années n et n-1. Cependant, leurs effets restent limités.Enfin, avec cette thèse, nous soulignons la nécessité de réaliser davantage d'études dans des parcelles agricoles. En effet, une telle approche pourrait permettre d'étudier plus finement l'effet de la mise en place de pratiques agricoles et de l'implémentation d'habitats semi-naturels sur la régulation des ravageurs. De plus de telles études, comme celles menées dans la thèse, offrent des pistes de réflexion pour les agriculteurs et tous les acteurs du monde agricole.

The intensification of agriculture, which has led to an increase in production, also arises a number of environmental and social problems, including pollution, biodiversity loss and negative impacts on human health. As a result, new production methods have emerged, such as organic farming or conservation agriculture. To reduce the dependence on pesticides, cropping systems must include other techniques in order to manages the pests. For example, limited soil tillage can promote the natural enemies, both directly by reducing soil disturbance and indirectly by providing micro-habitats and more food resources. Sowing companion plants is also often seen as a mean to potentially disrupt the behaviour of pests. In addition, sowing flower strips could have a positive impact on pest control. The thesis had two objectives: (i) to evaluate the direct and indirect effects of cropping systems on the control of pest populations in autumn and (ii) to evaluate the impact of the presence of a flower strip on these populations. This thesis focuses on oilseed rape and cabbage stem flea beetle populations.To meet these objectives, we used a network of around thirty farmers in the Paris basin, using organic, conservation of conventional agriculture. We studied the impact of farming practices on pest control in two ways. The first is based on direct effects of farming practices, and the second is based on the microenvironment characteristics, resulting from the farming practices. These two approaches are complementary and help to refine the study of cropping systems. We have also taken into account top-down regulation by considering the natural enemies and the alternative preys which can disrupt and limit the biological control. We observed a strong negative impact of insecticide use and more moderate effects of other practices, such as a positive one of tillage on larvae populations and the associated risk. We also observed a strong influence of vegetation characteristics, such as the presence of other plant species, which reduces the number of larvae. Indeed, plant diversity around oilseed rape plants could limit the recognition of the host plant by cabbage stem flea beetle. We were also interested in the possible beneficial effect of the presence of a flower strip on aestivation of cabbage stem flea beetles. We found that flower strips near the fields do not act as an aestivation site for this insect.In our studies, we also took into consideration landscape elements, such as the percentage of crops in years n and n-1. However, their effects remain limited.Finally, this thesis highlights the need to carry out more studies based on farmers' fields. Indeed, such an approach allows more detailed examination of the effect of farming practices and of the implementation of semi-natural habitats on pest control. In addition, studies such as those carried out in this thesis provide food for thought for farmers and all people involved in agriculture.