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National audience

Prod 2018-236h EA GESTAD INRA AGROSUP pole SPE

Prod 2018-236o GESTAD AGROSUP pole SPE EA

National audience; L'apparition de mauvaises herbes résistantes aux herbicides a conduit à développer de nouvelles solutions pour gérer la flore adventice. Un des leviers est de diminuer la pression exercée par les molécules herbicides sur les espèces d’adventices en optimisant le désherbage chimique. Cet ajustement doit passer par une alternance des modes d’action des herbicides appliqués sur une parcelle aux échelles annuelle et pluriannuelle. Il peut également passer par des réductions de quantités d’herbicides appliquée à l’échelle de la parcelle en ne traitant que les zones où sont très présentes les mauvaises herbes. La baisse significative de l’usage des herbicides pour lutter contre les mauvaises herbes nécessite de substituer ces intrants par d’autres interventions dans la parcelle. Plusieurs techniques agronomiques sont maintenant bien identifiées pour agir sur le contrôle de la flore adventice. Les stratégies préventives visent à réduire les possibilités d’installation des plantes adventices à l’implantation de la culture. La modification de la date de semis de la culture peut créer un décalage entre la période de levée de la culture et les périodes optimales de certaines adventices. Cette technique peut être étendue à l’échelle de la rotation en diversifiant cette dernière par une succession de cultures dont les dates d’implantation sont différentes. Une seconde technique consiste à travailler le sol avant le semis de la culture afin de créer les conditions optimales pour la levée des semences de mauvaises herbes. Les adventices ainsi levées seront détruites avant l’implantation de la culture. Il s’agit de la technique du faux semis qui, associée au décalage de la date de semis, peut en conditions favorables se révéler très efficace. Le labour peut être utilisé pour enfouir les semences de mauvaises herbes ; il s’avère très efficace pour détruire les semences dont la persistance est courte (moins de 1 an à 2 ans) dans le stock semencier. Une autre stratégie est d’intervenir au cours de la culture. Dans ce cadre, il est envisageable d’augmenter l’aptitude concurrentielle de la culture afin de réduire la présence et l’impact des mauvaises herbes. Ceci peut passer par l’augmentation de la densité de semis de la culture ou par des choix variétaux. Une autre approche est de détruire les adventices pendant le cycle cultural par le désherbage mécanique (passage d’outils type herse étrille, bineuse, …). Cependant l’efficacité de chaque technique agronomique sur le contrôle des adventices est partielle, et tout cas plus faible que celle attendue d’un traitement de type herbicide. Il est donc nécessaire d’associer et combiner plusieurs de ces techniques, en recherchant des complémentarités, afin de maîtriser la présence des mauvaises herbes dans les parcelles cultivées. Des essais ‘longue durée’ permettant de tester un ensemble de pratiques culturales à long terme se révèlent nécessaires pour obtenir des résultats fiables et reproductibles.

Les produits phytopharmaceutiques (ou pesticides) utilisés aujourd'hui en agriculture sont pointés du doigt pour leurs impacts potentiels sur l’environnement et les écosystèmes et pour les risques qu’ils sont susceptibles d’engendrer pour la santé animale et humaine (Inserm, 2013). Les objectifs majeurs de la thèse sont d’isoler et identifier des microorganismes pathogènes des adventices, et d’acquérir des connaissances sur les mécanismes de l'interaction plante adventicemicroorganismes dans le cadre du développement de bioherbicides pour contrôler les adventices. Outre une analyse bibliographique sur l'état des connaissances relatif aux interactions adventicesmicroorganismes, le travail de thèse sera structuré selon 2 axes: - Identification de microorganismes à action herbicide. Après prospection et collecte d'adventices symptomatiques, la diversité des microorganismes endophytes sera évaluée par une approche moléculaire. En parallèle, des microorganismes associés aux symptômes seront isolés, purifiés, identifiés et testés pour leur aptitude à provoquer des symptômes sur l’hôte d’isolement pour vérifier les Postulats de Koch. La virulence des microorganismes pathogènes identifiés sera testée sur un panel d'adventices et de cultures afin de caractériser le spectre d'hôtes et la sélectivité de ces isolats. - Caractérisation du mode d'action conduisant à la mort de l'adventice. Une approche de transcriptomique (type RNAseq) sera réalisée à partir de l'ARNr microbien extrait de l'interaction microorganisme-plante puis amplifié et séquencé afin d'identifier les métabolites pour lesquels codent les gènes exprimés. Le sujet de thèse repose sur la collaboration entre l’UMR Agroécologie et la société De Sangosse.

Les agroécosystèmes font partie des milieux les plus touchés par le déclin de la diversité biologique lié à l’intensification de différentes pratiques agricoles. L‘étude de la flore adventice hébergée dans la parcelle montre une régression comme certaines espèces telles que le bleuet (Cyanus segetum L.). Afin de déterminer des facteurs qui influencent la présence du bleuet dans un milieu agricole, des semences de bleuet ont été semées dans quatre compartiments d’une parcelle cultivée non désherbée (bordure herbacée BH, interface I, fourrière F, plein champ PC) de deux cultures d’hiver (blé et moutarde) à l’automne et au printemps. La cohorte d’automne montre un taux d’établissement plus élevé que celle de printemps. Les plantes s‘établissant au printemps sont les moins développées. Les bleuets les plus développés et avec les rapports biomasse/hauteur les plus élevés sont présents en F et PC de la culture de blé, alors qu’on les trouve en I de la moutarde à cause de la compétition plus forte en F et PC. Les plantes présentes en I sont plus ramifiées que celles dans les autres compartiments, donc plus florifères. L’interface pourrait être considérée comme une zone de refuge pour le bleuet grâce à la faible compétition avec d’autres plantes et l’application des herbicides moins efficace. La bordure herbacée est un compartiment hostile au bleuet dès la levée qui rend cette espèce typiquement liée aux champs cultivés.

SPEAGROSUPECOLDURGEAPSI; National audience; La régression de la plupart des espèces messicoles ces sept dernières décennies, voire la disparition de certaines espèces, est le plus souvent commentée et interprétée en termes de démarche de protection d’une flore patrimoniale en danger. Ainsi, le Plan National d’Action lancé par le Ministère de l’Ecologie en faveur des messicoles traduit cette préoccupation qui commence maintenant à se décliner à différentes échelles spatiales et sociales (http://www.developpement-durable.gouv.fr/Plan-national-d-actions-en-faveur,32610.html). Le volet recherche de cette démarche dans un projet CASDAR tend à apporter une vision évolutive de la situation, notamment en essayant de dégager du point de vue agronomique les systèmes de cultures et les pratiques agricoles favorables aux populations messicoles, de valoriser la connaissance des plantes adventices et messicoles comme indicateurs de pratiques agricoles (entre autres l’intensification écologique de la gestion des parcelles et/ou des exploitations), et d’évaluer les services rendus par des plantes messicoles (par exemple la pollinisation) (http://www.florad.org/moodle/course/view.php?id=38). Les attendus ethnologiques concernent l’appropriation de l’enjeu des messicoles par les acteurs du milieu agricole (agriculteurs, prescripteurs, …), et la perception des messicoles par les agriculteurs en fonction de leur contexte : type de sol, type et ancienneté de l’exploitation, intégration dans les filières, éducation, réglementation, support technique, aides financières, etc. Le volet recherche peut aussi s’intéresser à un dernier aspect des messicoles : les causes et les mécanismes de leur régression. Quoi de mieux comme leçon pour le futur qu’un exemple d’un ensemble de pratiques aboutissant à l’éradication de plantes autrefois « mauvaises herbes » redoutées. Il y a bien sûr l’évolution vers l’intensification des pratiques, mais les causes ne se réduisent probablement pas à l’augmentation de la fertilisation et à l’usage des herbicides. Le vulpin n’est-il pas une messicole, qui loin de régresser s’adapte aux plus récents herbicides ?! Les systèmes de culture ne sont pas figés et l’on cherche encore et toujours à les améliorer afin d’optimiser la production. Cette évolution est susceptible de conduire encore à la régression d’espèces messicoles. Or leur régression les écarte du champ de la recherche comme éléments mineurs de la flore. Cette négligence oblitère un pan entier de connaissances sur des outils et pratiques disponibles qui ont rencontrés involontairement des déterminants biologiques propices à la régression des messicoles, mais que l’on se doit d’expliciter en détail afin de pouvoir les utiliser dans les cas appropriés pour une agriculture durable. Pour éviter l’empirisme, l’étude des connaissances des caractéristiques biologiques de ces plantes et de leurs réponses aux modifications du milieu apparait comme un champ de recherche pertinent à investiguer.

Session 7 - Crop science in changing environmentsEAEcolDur; International audience

Document accessible depuis la notice de ProdInra : https://prodinra.inra.fr/?locale=en#!ConsultNotice:306111; La 22e conférence du Columa de l’AFPP, tenue à Dijon du 11 au 13 décembre 2013, a été suivie par des étudiants d’AgroSup-Dijon. Ils rendent compte ici de ce qu’ils en ont retenu. Ils analysent particulièrement les sessions : – « Nuisibilité » des adventices (indirecte, ex. : favoriser l’ergot, et directe). – « Cultures méditerranéennes et tropicales » (différences Dom-Tom/autres pays, techniques émergentes). – « Résistance » (extension, mécanismes, facteurs de risque). – « Transfert aux milieux » (facteurs de risque de pollution des eaux, suivis et modélisation pour les prévoir). – « Agriculteurs » (témoignages sur les techniques de TCS, TCSL et semis direct). – « Méthodes alternatives » (désherbage mécanique, recherche d’outils de biocontrôle, suivi des carabidés). – « Systèmes de culture » (avec des méthodes alternatives dans une approche globale lutte intégrée, leviers agronomiques...).

SPEEAECOLDURGEAPSIéquipe CAPA; absent

International audience; Segetal plants, or “messicoles” as they are known in French, are weedy inhabitants of wheat crops (mainly winter cereals). The national list of segetal species includes 102 taxa; of which 7 are extinct, 52 threatened, 30 to be kept under close observation and 12 abundant. Data on their distribution indicates that they are mostly in decline due to intensive farming systems. As their survival is intrinsically linked to farming systems, we need to improve knowledge on their relationships with land management in order to establish a sound scientific basis for protection tools, to support and guide farmer conservation measures and to disseminate concerns for segetal biodiversity to agro-environmental policymakers. We propose to examine: 1) the relationships between the abundance and/or the segetal richness (flora sampling) and farmer practices (farm evaluation conducted using the “Dialecte” software) in several farms in different regions, especially in segetal-rich areas; 2) the potential ecosystem service provision as resources for foraging insects through identification of the pollen of segetal plants and their abundance in pollen traps fixed on bee hives; 3) the perception of segetals (e.g. as troublesome weeds, or anecdotal biodiversity, or beautiful floral component of the landscape, or plant for services, etc) by professional actors (farmers, technical advisers, actors of biodiversity preservation initiatives, regional collectivity and regulatory authorities, etc) to identify ways of thinking that underlay the diversity of discourses and present practices about them. Joining national efforts for similar goal and participatory approach could help European Community to adopt agro-environmental measures towards biodiversity conservation without cutting productivity.

All national and European legislations contribute to the present reduction in the available herbicide number. This evolution leads to the decrease in the number of chemical families and to a dramatic reduction of the number of modes of action in some crops or crop rotations. This could lead to the selection of new herbicide resistances. So we may find contrasted situations: crops weeded with only a few herbicides or some herbicides used in almost all crops. The drastic reduction in the available active ingredients without taking into account the benefit-risk ratio or without planning realistic alternative solutions may create tougher agronomic constraints. A data base built up from all the available herbicides in France since 1944 allows quantifying these issues according to the different crops and weed species., L'ensemble des législations nationales et européennes concourt à la réduction du nombre de molécules herbicides disponibles. Cette évolution s'accompagne d'une diminution du nombre de familles chimiques et peut, pour une culture ou une rotation donnée, limiter les modes d'action et favoriser l'apparition de nouvelles résistances. Des situations contrastées peuvent alors se dessiner avec des cultures dont le désherbage s'appuie sur un très faible nombre de molécules et des molécules qui sont utilisées sur un très grand nombre de cultures. La réduction drastique du nombre de substances actives sans estimer le rapport bénéfice-risque, ni apporter de solution de rechange raisonnable de façon rapide, risque de créer des contraintes agronomiquement difficiles à gérer. L'utilisation d’une base de données réalisée à partir de l’ensemble des herbicides utilisés en France depuis 1944 permet de quantifier ce problème en détaillant la situation pour différentes situations de cultures et de flore adventice.

INFLOWEB is a website that collects, summarizes and promotes useful knowledge to help weed management. This educational tool was developed in 2012 by CETIOM, ACTA AgroSup Dijon ARVALIS‐Institut du végétal, FNAMS, INRA, ITAB and ITB, with financial support from the Ministry of agriculture. The website aims to change the farmers weed management relying on an integrated approach of the weed flora. This paper presents the INFLOWEB site and discusses the results of a national survey on the prevalence and abundance of major weeds in crops. The survey was sent in 2011 to advisors, technicians and agronomists., INFLOWEB est un site internet qui rassemble, synthétise et vulgarise des connaissances utiles pour aider à gérer les principales mauvaises herbes des grandes cultures. Cet outil pédagogique a été mis au point en 2012 par le CETIOM, l’ACTA, AgroSup Dijon, ARVALIS Institut du végétal, la FNAMS, l’INRA, l’ITAB et l’ITB, avec le concours financier du ministère de l'agriculture. Le site vise à sensibiliser et faire adopter des techniques plus économes en herbicides basées sur une gestion intégrée de la flore adventice. Cette communication présente le site INFLOWEB et traite des résultats d’une enquête nationale portant sur la distribution des principales adventices en grandes cultures. L’enquête avait été adressée en 2011 à des conseillers agricoles, techniciens d’expérimentations et ingénieurs agronomes.

Segetal plants, or “messicoles” as they are known in French, are weedy inhabitants of wheat crops (mainly winter cereals). The national list of segetal species includes 102 taxa; of which 7 are extinct, 52 threatened, 30 to be kept under close observation and 12 abundant. Data on their distribution indicates that they are mostly in decline. As their survival is intrinsically linked to farming systems, we need to improve knowledge on their relationships with land management in order to establish a sound scientific basis for protection tools, to support and guide farmer conservation measures and to disseminate concerns for segetal biodiversity to agro-environmental policymakers. We propose to examine: 1) the relationships between the abundance and/or the segetal richness and farmer practices in several farms in different regions; 2) the potential ecosystem service provision as resources for foraging insects through identification of the pollen of segetal plants and their abundance in pollen traps fixed on bee hives; and, 3) the perception of segetals by professional actors to identify ways of thinking that underlay the diversity of discourses and present practices about them. Joining national efforts for similar goal and participatory approach could help European Community to adopt agro-environmental measures towards biodiversity conservation., La liste nationale des plantes messicoles comporte 102 taxons dont 7 sont considérés comme disparus. Les données de répartition recueillies soulignent la régression de la plupart des espèces. Un Plan National d’Action élaboré en 2010-2011 met l’accent sur la nécessité d’approfondir les connaissances sur les relations entre plantes messicoles et pratiques agricoles afin de proposer aux agriculteurs des mesures pour leur conservation. Notre objectif est d’explorer cette problématique d’un point de vue technique et sociologique pour que l’enjeu du maintien de la biodiversité des messicoles soit, demain, partagé par les acteurs agricole, intégré dans les politiques de développement et valorisé pour ses résultats. Cette communication présente le projet de recherche qui a débuté en 2013 et qui se termine en 2015, les premiers résultats ne seront utilisables qu’après la fin des observations (automne 2015).

National audience

SPEEAEcolDur; International audience

International audience; Agroecosystems are currently experiencing high biodiversity loss. This decline results from intensive cropping systems. However, not all the anciently present weeds respond similarly. There should be specific biological traits that render some species more prone to disappear from arable fields than others. Investigating the biological causes of regression could inform about management strategies in changing agricultural farming systems. In this report we focus on cornflower (Centaurea cyanus) that is an emblem of the flora associated with traditional cereals in Europe. It is currently disappearing from Western regions. Several traits were investigated as seed longevity in the soil, establishment capacity and mating system. Special emphasis is given to self-incompatibility and requirement of cross-pollination by insects, which, in conjunction to the decline of the pollinator insects, results in a concurrence of un-adapted biological characteristics. However, some self-compatible individual could occur and be selected in case of small population size and shortage of pollinators. This “recue” process is at fitness cost due to inbreeding depression, which again could contribute to cornflower regression. The consequences in terms of ecosystemic services provided by such a segetal species are discussed.

The distribution of the soil microbial diversity depends on a broad range of environmental filters nested in spatial scales from continent to millimeter. Although microbial biogeography studies have recently shown the influence of environmental factors (texture/pH/plant cover and land-use) on soil microbial abundance and diversity, little is still known about spatial heterogeneity at a micro-scale within soil. Our study aims at describing and understanding the distribution of abundance and diversity of soil microbial communities between different soil microenvironments. Four soils were selected on the basis of differences in physico-chemical properties and historical land-management practices. Soil microenvironments were obtained by applying a non-destructive soil fractionation procedure based on size separation of particles and water-stable aggregates (2000-250/250-63/63-20/20-2µm and

National audience; Au lendemain de la seconde guerre mondiale, les herbicides ont joué un rôle important dans la réponse du monde agricole aux besoins alimentaires des populations, notamment grâce aux économies de main-d’œuvre et aux facilités de gestion qu’elles ont permises. Pourtant, aujourd’hui, l’agriculture intensive et productiviste fait l’objet d’une remise en cause du fait de son impact sur l’environnement, en particulier sur les ressources en eau (présence de nitrates, substances actives (SA) phytosanitaires). Face à la réglementation européenne et pour répondre aux préoccupations de l’opinion publique, mais aussi du monde agricole, il a été mis en place en France le Plan Ecophyto 2018. Dans ce contexte, AgroSup Dijon et l’INRA de Dijon mènent un travail de compilation de données sur les SA herbicides. Leur objectif est de fournir des éléments concrets dans le débat sur l’utilisation de ces molécules en France depuis 1944 dans la protec-tion des cultures vis-à-vis de la flore adventice. Deux sources principales d’information ont été mises à profit : Les fiches d’homologation des produits phytopharmaceutiques répertoriées par le Ministère de l’Agriculture de 1944 à 1960 (actuellement détenues par l’Anses). Les index ACTA (Association de Coordination Technique Agricole) de 1961 à 2012. Depuis 1944, 228 SA (dont 15 sels minéraux et acides) ont été homologuées pour une action herbicide dans les zones cultivées. 12 SA étaient autorisées en 1944 ; ce nombre n’a cessé de croître (augmentation du nombre d’adventices cibles et de cultures protégées), pour atteindre un maximum de 138 en 2002 (progression forte jusqu’en 1980). Depuis 2003, une diminution régulière est observée ; 106 SA sont autorisées en 2012. L’augmentation du nombre de SA s’est accompagnée de l’accroissement du nombre de modes d’action ; toutes SA confondues, un maximum de 23 modes d’action a été atteint pendant les années 1990 avant de décroitre. En moyenne, une SA est utilisée plus de 20 ans en France, avec de grandes dispa-rités ; sur les SA autorisées en 2012, 39% sont utilisées depuis moins de 20 ans, 23 % depuis plus de 40 ans (dont 2 SA depuis 66 ans – 2,4-D et 2,4-MCPA)). Plus de 360 associations de molécules herbicides (association de 2 à 5 molécules) ont été commercialisées au cours des 50 années étudiées ; il en reste 107 en 2012. La base de données développée par AgroSup Dijon et l’INRA de Dijon est complétée annuellement et un complément est en cours de réalisation sur la résistance aux herbicides et leurs risques d’apparition. Dans le cadre de collaboration, cette base pour-rait inclure à l’avenir des indications telles que les doses utilisées et des informations toxicologiques. Les synthèses réalisées à par-tir de cette base de données, encore en cours de validation, sont destinées à être mises à la disposition du plus grand nombre dans un objectif de recherche et/ou d’enseignement et seront consultables d’ici quelques mois sur un site internet.

National audience; Dans les agroécosystèmes, un déclin de la diversité biologique causé par l’intensification des pratiques agricoles est actuellement observé. Parmi les espèces adventices, toutes ne répondent pas de la même façon à ces changements. Des traits biologiques spécifiques pourraient expliquer le déclin de certaines et la réussite d’autres. Ainsi, mieux comprendre les causes biologiques de la régression permettrait de mettre en place des stratégies de gestion dans ces systèmes agricoles intensifs. Le bleuet (Centaurea cyanus L.) est une messicole spécialiste de l’agroécosystème qui est actuellement en régression dans l’ouest de l’Europe . Cette espèce est par ailleurs considérée comme emblématique de la flore des champs. Dans cette étude, nous nous sommes focalisés sur les causes biologiques qui ont pu entrainer son déclin. Le système de reproduction, facteur décisif à la réussite d’une espèce, nous a plus particulièrement intéressé. La présence d’un système d’auto‐incompatibilité et l’obligation de la pollinisation par les insectes ont ainsi été montrées et pourraient représenter des caractéristiques biologiques non adaptées dans l’agroécosystème où les populations végétales sont généralement fragmentées et où les pollinisateurs sont en déclin. La présence d’individus pseudo auto‐incompatibles a été mise en évidence quelque soit la taille et/ou le niveau d’isolement des populations et pourrait permettre le maintien de certaines populations en régression dans l’ouest de l’Europe. Cependant, ce processus de sauvetage entraine un coût sur la fitness des individus via l’apparition de la dépression de consanguinité, qui, lorsqu’elle est trop importante, pourrait contribuer au déclin du bleuet. Par ailleurs, les services écosystémiques rendus par cette espèce messicole seront aussi discutés.

International audience; The Christmas rose (Helleborus niger L.) is widely distributed in Southern and Central Europe, and Slovenia is probably one of the centers of its diversity. The investigation was aimed at evaluating phenotypic diversity among selected wild populations in Slovenia and neighboring Croatia. Some of the analyzed traits expressed relatively very high variation (e.g., number of leaves per plant, number of inflorescences per plant). The variation ranges of some of the analyzed traits were found to be wider than those mentioned in the literature. Statistical analysis indicated that variability was more expressed within than between populations. In terms of present market requirements, the most valuable populations are Žumberak (Croatia), containing plant material with the longest peduncles and largest flowers, and Peca, containing genotypes with the highest number of inflorescences per plant.