Search

Field margin vegetation provides resources for natural enemies of crop herbivores. Thus, the design of plant mixtures improving resource provisioning is being discussed increasingly with respect to improving herbivore control. We set up a field experiment to assess the effect of (i) a wildflower strip optimized for nectar provisioning; (ii) a grass strip and (iii) spontaneous vegetation on herbivore regulation in oilseed rape and wheat. We also analyzed the attractiveness of plant species to natural enemies. The cover of flowering entomophilous plant species as a proxy of floral resource provisioning was twice as high in wildflower strips compared with the other strip treatments. Natural enemy densities were higher within and close to wildflower strips in the field. A corresponding effect on aphid predation and aphid infestation was observed. Significant negative correlations between natural enemy abundance in the margin and aphid infestation in the fields supported a causal relationship. The sown wildflower strip species were more attractive to natural enemies than spontaneous vegetation. The results of the present study demonstrate that improved nectar provisioning increased the predation and parasitism of crop herbivores. Further research on the spatio‐temporal dynamics of interactions is needed to determine why not all crop herbivores respond to an increase of natural enemies in field margins.

Raphanus raphanistrum (wild radish) is a highly competitive weed in winter crops. Integrated weed management practices and decision-making tools benefit from the ability to predict seed longevity and dormancy status in the soil seed bank, as well as time and density of emergence in the field. We wondered if unique values taken from databases could serve for modelling purposes, whatever the origins of the weed populations. We investigated dormancy and longevity of fruits buried in the soil over a four-year seed burial experiment of two highly contrasted populations that differ by their biogeographical origin (oceanic versus continental climate), their habitat (arable field versus undisturbed) and their fruit size (thick versus thin fruit wall). High viability persisted over two years, followed by a rapid reduction, especially for the ‘continental-undisturbed-thin’ population. Dormancy cycling, with dormancy at its lowest in October, was observed for the ‘oceanic-arable-thick’ population, whilst a slow decrease without clear seasonal pattern was found for the other population. These results indicate different ways of regulating seed persistence in the soil, which might be taken into account when building demographic models. These differences could be due to interactions between fruit wall thickness and the other factors; it is possible that a thicker fruit wall increases longevity by promoting dormancy by physical restriction, but depending on temperature. Thinner fruit walls would make plants display other adaptive strategies to maximize survival time in the soil seed bank. Studies involving more populations and isogenic material are needed to address this specific question.

Session 17. Tools to design, manage and monitor diversified systems from the field to the landscape levels; International audience

International audience; For many crops, we have poor knowledge about the relationship between pest density and damage. However, investigating pest harmfulness is particularly relevant currently in the search for alternative crop protection strategies that are unlikely to totally suppress pest populations. Here, we assessed the harmfulness of Delia radicum (L.) (Diptera: Anthomyiidae) on broccoli (Brassica oleracea var. italica Plenck). We worked inside insect-proof cages set up in the field with additional pitfall traps to remove ground-dwelling predators. Plants were manually infested with 10 levels of pest density ranging 0–100 individuals per plant, following a natural infestation pattern. Surprisingly, no plants died but almost 100% of the pests introduced died over the course of the experiment. However, all broccoli development and growth traits were negatively correlated with pest density and broccoli head mass at harvest decreased linearly with pest density. The observation over time of development and growth traits showed evidence of plant compensation, suggesting that the head mass of individual plants may have reached similar values if allowed to fully mature. The relationship between pest density and damage, together with forecast models of pest population dynamics could be used to develop decision support tools assessing the relevance of preventative treatments.

National audience; Ce chapitre synthétise les connaissances autour de la biologie et des traits de vie des différents groupes d’organismes acteurs des processus de régulations biologiques, en mettant à la fois l’accent sur les bioagresseurs (plantes adventices, champignons, bactéries, virus, insectes ravageurs) et sur leurs ennemis naturels. Il présente aussi les caractéristiques des différents groupes impliqués dans la pollinisation

International audience; Non-crop vegetation of field margins provides resources for natural enemies of crop herbivores. However, it is still not well known whether this resource provisioning effect is strong enough to improve herbivore regulation within crop fields and which plant species and functional groups favour this ecosystem service. A better understanding of the interactions between field margin vegetation and herbivore regulation is crucial to evaluate management strategies and to design suppressive plant mixtures. We surveyed 64 wheat and oilseed rape fields of Western France for two years (16 fields per year and crop) in order (1) to identify plant diversity or group effects on herbivore regulation within crop fields and (2) to identify species within plant groups that improve regulation. Herbivores, herbivore damage and natural enemies were monitored on crop plants at a distance of 5 and 50 m from the field margin. At the same time, the cover and phenological stage of all vascular plants were estimated in the adjacent field margin. The study demonstrated a positive relationship between the cover of entomophilous plant species that were flowering at the survey date and response variables related to herbivore regulation. Plant species richness and the cover of plant species taxonomically close to crop plants had a small influence on herbivores and natural enemies in wheat whereas related wild Brassicaceae increased herbivory and decreased herbivore regulation in oilseed rape. Within the entomophilous flowering plants, several species were significantly related to a better herbivore regulation in univariate analyses. Multivariate ordination techniques allowed the identification of plant species influencing several response variables of herbivore regulation at the same time. Our study demonstrated the importance of entomophilous species that flowered at peak infestation of crop herbivores. Spontaneous field margins rich in flowering entomophilous species provide an important ecosystem service without expensive sowing of seed mixtures.

The idea that noncrop habitat enhances pest control and represents a win–win opportunity to conserve biodiversity and bolster yields has emerged as an agroecological paradigm. However, while noncrop habitat in landscapes surrounding farms sometimes benefits pest predators, natural enemy responses remain heterogeneous across studies and effects on pests are inconclusive. The observed heterogeneity in species responses to noncrop habitat may be biological in origin or could result from variation in how habitat and biocontrol are measured. Here, we use a pest-control database encompassing 132 studies and 6,759 sites worldwide to model natural enemy and pest abundances, predation rates, and crop damage as a function of landscape composition. Our results showed that although landscape composition explained significant variation within studies, pest and enemy abundances, predation rates, crop damage, and yields each exhibited different responses across studies, sometimes increasing and sometimes decreasing in landscapes with more noncrop habitat but overall showing no consistent trend. Thus, models that used landscape-composition variables to predict pest-control dynamics demonstrated little potential to explain variation across studies, though prediction did improve when comparing studies with similar crop and landscape features. Overall, our work shows that surrounding noncrop habitat does not consistently improve pest management, meaning habitat conservation may bolster production in some systems and depress yields in others. Future efforts to develop tools that inform farmers when habitat conservation truly represents a win–win would benefit from increased understanding of how landscape effects are modulated by local farm management and the biology of pests and their enemies., This work was supported through the National Socio-Environmental Synthesis Center (SESYNC) National Science Foundation Award DBI-1052875 for the project “Evidence and Decision-Support Tools for Controlling Agricultural Pests with Conservation Interventions” organized by D.S.K. and R.C.-K

International audience; De nombreux travaux ont mis en évidence que les caractéristiques du paysage environnant les parcelles agricoles influencent les abondances d’ennemis naturels et le niveau de régulation biologiquedans les cultures. Les effets du paysage sur l’abondance de bio-agresseurs sont par contre encore peu étudiés. Les effets du paysage sur la régulation biologique sont parfois contradictoires, souventspécifiques aux sites et de ce fait encore peu généralisables. Des travaux récents suggèrent que ces variations de réponse peuvent résulter d’interactions entre gestion parcellaire et contexte paysager,avec des effets conditionnels du paysage selon le type de gestion parcellaire et inversement un effet de la gestion parcellaire qui peut être modulé par le contexte paysager des parcelles (par ex. Lefèbvre et al. 2016 ; Petit et al. 2017). De plus, on peut se demander si les échelles temporelles prises en compte (année ou au mieux rotation culturale) sont pertinentes ou suffisantes pour expliciter les services derégulation observés. La spécificité locale des réponses biologiques pourrait en effet être liée à des différences entre sites en termes de transformations des paysages sur les dernières décennies.Le projet PEERLESS a traité de la question des effets combinés de la gestion parcellaire et du contexte paysager sur l’abondance de bio-agresseurs (et/ou les dégâts causés) et sur le rendement de la culture. En grandes cultures, les relations entre pratiques agricoles parcellaires, métriques paysagères, abondance de bio-agresseurs et rendement de la culture ont été analysées par PLS-PM dans 74parcelles de blé (adventices, pucerons, criocères) et 42 parcelles de colza (adventices, dégâts des siliques). Les principaux enseignements de cette analyse sont que (1) l’abondance de bio-agresseursest globalement mal expliquée par les modèles malgré la prise en compte détaillée des pratiques de gestion parcellaire (R2 de 4 à 20% selon les bio-agresseurs) ; (2) l’abondance de bio-agresseurs a uneffet neutre ou négatif sur le rendement ; (3) le rendement est globalement bien expliqué, (R2 de 40 à 63%), notamment par les pratiques de gestion parcellaire ; (4) le poids du paysage sur l’abondance debio-agresseurs varie selon les bio-agresseurs et selon la pression phytosanitaire parcellaire. En vergers, on montre de la même façon que les effets du paysage sur l’abondance de carpocapse du pommiervarient en fonction de la pression phytosanitaire exercée dans le verger focal. La proportion de vergers dans le paysage diminue l’abondance des carpocapses dans les parcelles faiblement traitées mais n’a aucun effet dans les vergers traités intensivement. Le projet SEBIOPAG-PHYTO a analysé les variations des taux de prédation de 3 types de proies sentinelles (graines adventices, pucerons, oeufs de lépidoptère) dans 100 parcelles sur deux années consécutives en regard de la pression phytosanitaire parcellaire (IFT) et des caractéristiques du paysage environnant. Il en ressort que, pour tous les types de proies, nous avons systématiquement détecté une interaction significative paysage*IFT sur les taux de prédation malgré l’absence d’effet indépendant de la pression phytosanitaire dans la parcelle. La prédation augmente avec la proportion de culture hôte dans le paysage dans les situations locales de forte pression phytosanitaire. Par contre, dans les situations de faible pression phytosanitaire locale, la prédation décroit quand la proportion de culture hôte augmente. De la même façon, la prédation augmente avec la longueur d’interface entre cultures et milieux semi-naturels si la pression phytosanitaire parcellairevest faible mais on observe la relation inverse si la pression phytosanitaire est élevée. La pression phytosanitaire est donc un déterminant majeur de la modulation des effets du paysage sur la régulation biologique ce qui implique que la gestion parcellaire et les caractéristiques du paysage doivent être considérées conjointement pour promouvoir la régulation naturelle des bio-agresseurs.Ce projet a également permis d’aborder la question des effets des transformations des paysages agricoles sur des temps longs (50 ans) sur la régulation biologique des bio-agresseurs, l’hypothèseétant que les niveaux de régulation observés actuellement peuvent être tributaires des trajectoires d’évolution des paysages et des systèmes d’exploitation agricole. Nous avons mobilisé un cadreméthodologique permettant une analyse intégrée des relations entre les changements de paysage et de gestion agricole sur le contrôle biologique. Sur les 5 régions suivies par le réseau nationalSEBIOPAG, nous avons conduit une analyse systémique combinant lecture de paysage et reconstitution fine par enquête de l’histoire de l’agriculture régionale pour appréhender les évolutionsdes mosaïques paysagères et des pratiques d’utilisation des terres et identifier les principaux facteurs technico-économiques de ces transformations. Ces travaux ont permis de mettre en évidence et dedécrire au sein de chaque région une diversité d’unités fonctionnelles de paysages, caractérisées par des patrons spécifiques d’organisation et d’évolution conjointes du milieu et des activités agricoles. Lacoexistence au sein d’un même territoire géographique d’unités fonctionnelles de paysage aux caractéristiques et dynamiques agro-écologiques différenciées pourrait expliquer une partie desvariations de niveau de régulation observées au sein de chaque région. Ces différents travaux nous amènent à discuter plusieurs points. Le premier est relatif à la nécessité de pouvoir décrire des paysages de pratiques culturales (Puech et al., 2015) notamment la pression phytosanitaire à l’échelle d’un paysage (Lavigne et al. 2014), voire des paysages fonctionnels (Vialatte et al., 2017) pour traiter de la question des niveaux de régulation biologique. Ici, l’accès aux données de pratiques ou aux données biologiques à l’échelle de paysages reste un verrou majeur même si le développement de nouvelles méthodes d’acquisition de données pourrait en partie augmenter notre capacité à décrire le paysage de façon plus fonctionnelle. Le second point porte sur les difficultés méthodologiques liées à l’analyse de données aux échelles paysagères.

Prod 2017-344g SPE équipe EA GESTAD INRA; National audience; Les habitats semi-naturels en bordure des parcelles agricoles sont censés jouer un rôle clé dans la régulation des ravageurs des cultures via notamment une augmentation de la diversité végétale locale. La communauté végétale influence la survie et la performance des ennemis naturels des ravageurs en leur fournissant des ressources alimentaires (nectar, pollen, proies alternatives) et des abris. Un effet positif de la végétation en bordure a été aussi démontré pour la régulation des adventices par les carabes granivores (Labruyère et al. 2016). Cependant l’effet positif sur les ennemis naturels ne se traduit pas toujours par une réduction de l’abondance des ravageurs ou adventives. L’identification des mécanismes écologiques impliqués dans les interactions complexes entre les plantes de bordure, les ennemis naturels et les ravageurs/adventices est indispensable afin d’améliorer ce service écosystémique dans une démarche de l’ingénierie agro-écologique. Nous présentons plusieurs études qui ont été menées dans le cadre du projet PEERLESS et des projets associés. Ces études avaient pour objectif de (1) tester l’influence de la communauté végétale sur la régulation des ravageurs des cultures et (2) identifier les groupes fonctionnels de la végétation qui influencent la régulation, (3) analyser les déplacements des ennemis naturels entre la végétation des bordures et l’intérieur des parcelles agricoles et (4) évaluer les effets de différents aménagements de bordures (bandes fleuries et enherbées, haies) sur les populations d’auxiliaires et de bioagresseurs. Les travaux ont été réalisés dans les parcelles agricoles des régions Pays-de-la-Loire, Bretagne, Îlede- France, Bourgogne et Provence-Alpes-Côte d’Azur. Pour la plupart des études, la composition floristique de la végétation a été caractérisée en même temps que l’abondance des ravageurs principaux et de leurs ennemis naturels. Différentes méthodes de marquage (protéique, isotopique) ont été utilisées pour tracer les déplacements des insectes. Les études ont permis d’identifier les groupes fonctionnels et les espèces végétales au sein de ces groupes qui sont positivement/négativement corrélés à la régulation de plusieurs groupes des ravageurs. En particulier, les espèces entomophiles qui fleurissement lors de l’infestation maximale des ravageurs principaux ont un effet positif sur l’abondance des ennemis naturels ce qui se traduit par une augmentation de prédation et de parasitisme (Bischoff et al. 2016, Pollier et al in revision). Les méthodes de marquage ont réussi de tracer les déplacements des insectes ciblés. Les parasitoïdes ayant consommé le nectar C13 fournit par les plantes marquées en bordure d’une parcelle de colza ont été retrouvés à une distance de 20m à l’intérieur (Pollier et al. 2016). Le marquage des bordures avec la protéine de l’oeuf (ovalbumine) a démontré les déplacements des carabes et des araignées sur toute la surface d’un verger. Cependant des grandes différences de mobilité entre habitat semi-naturel et cultures adjacentes ont été mises en évidence entre groupes et espèces d’ennemis naturels (Lefèbvre et al. 2017). Les tests d’aménagement des bordures ont confirmé l’effet positif des habitats riches en ressources florales (mélanges fleuris) sur la régulation des ravageurs. Les haies et les mélanges de graminées (« bandes enherbées ») sont moins favorables à la prédation et le parasitisme des ravageurs (Albert et al. 2017). Néanmoins, les habitats pauvres en ressources florales peuvent abriter les ennemis naturels qui ne dépendent pas directement du nectar ou du pollen.

International audience; Parasitic wasps are prominent natural enemies of crop pests. They usually feed on floral resources during the adult stage (nectar, pollen, or honeydew). Extrafloral nectar is an alternative source of sugar easily accessible to adult parasitoids. We developed an original method of nectar labelling based on the injection of labelled sugar solution into the plant stem in order to analyse the nectar uptake by parasitoids (cotton wick method). This method was used to artificially enrich extrafloral cornflower, Centaurea cyanus L. (Asteraceae), nectar with the stable isotope C-13. We analysed (1) the transfer of C-13 from the sugar solution into extrafloral nectaries, (2) the uptake of labelled nectar by parasitoids under laboratory conditions, and (3) the ability of the method to discriminate, in an oilseed rape (Brassica napus L., Brassicaceae) field, between labelled parasitoids (i.e., those who have fed on labelled cornflowers located adjacent to the field) and unlabelled parasitoids to track parasitoid movements from the margin into the field. The extrafloral nectar of all test plants was C-13-labelled. Most (66%) of the parasitoids were identified as marked after 96h of exposure to labelled plants in the laboratory. We could also detect labelled parasitoids inside the field, but the detection rate was only 1%. The experiments clearly demonstrate that the cotton wick method is appropriate to label extrafloral nectar and parasitoids feeding on this labelled nectar. Further research is needed on the amount of labelled extrafloral nectar required to obtain a sufficient marker level to track parasitoid movements in the field.

International audience; Semi-natural structures of agricultural landscapes are known to provide important habitat functions for natural enemies of crop herbivores. Although several functions such as resource and shelter are related to plant species, the role of the floristic composition is not well understood. Using a correlative approach, we analysed interactions between plant functional groups of spontaneous field margin vegetation and the regulation of crop herbivores. We further compared the influence of the local plant community with that of landscape structure at different scales (50-500 m). We used Brassica oleracea crop plants as phytometers planted into field margins of 48 fields and observed correlations of explanatory variables (vegetation, landscape) and response variables (herbivore and natural enemy abundance, crop damage) for two consecutive years (24 fields x year(-1)). We observed significant positive and negative correlations between plant functional groups and variables related to crop herbivore regulation. In general, plant cover based-models provided a better fit than diversity-based models. Entomophilous flowering plants providing nectar showed a positive correlation to ladybird abundance and aphid parasitism and a negative relationship with major crop plant damage caused by leaf-chewing invertebrates. Cover and diversity of wild Brassicaceae species were positively correlated with flea beetle damage and abundance. Most correlations with plant functional groups remained significant after fitting variables of landscape structure. The density of semi natural habitats showed predominantly positive correlations to crop herbivore regulation, whereas the density of crops was negatively correlated. The number of significant relationships decreased from natural enemy to herbivore abundance and to plant damage. Our results demonstrate the relative importance of field margin vegetation for crop herbivore regulation. The differential responses to plant functional groups support the idea that designing specific plant mixtures may improve biological control. Additional effects of landscape variables suggest that a combination of local and landscape-scale management is the most promising strategy to optimise this ecosystem service. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

A weedy form of the genus Beta, i.e. Beta vulgaris ssp. vulgaris (hence ''weed beet'') frequently found in sugar beet is impossible to eliminate with herbicides because of its genetic proximity to the crop. It is presumed to be the progeny of accidental hybrids between sugar beet (ssp. vulgaris) and wild beet (ssp. maritima), or of sugar beet varieties sensitive to vernalization and sown early in years with late cold spells. In this context, genetically modified (GM) sugar beet varieties tolerant to non-selective herbicides would be interesting to manage weed beet. However, because of the proximity of the weed to the crop, it is highly probable that the herbicide-tolerance transgene would be transmitted to the weed. To evaluate the likelihood of gene flow from GM varieties to weed beet and to propose cropping systems that reduce this likelihood, a model of the effects of cropping systems on population dynamics and gene flow in weed beet was developed, based on the existing spatio-temporal framework GENESYS and on field experiments for parametrising the life-cycle of weed beet. The resulting GENESYS-Beet model consists in simulating every year the life-cycle of weed and crop beet in each field of a given region. During flowering, the various life-cycles connect, leading to pollen exchanges which depend on field areas, shapes and distances. The life-cycle consists of a succession of life-stages for which both densities and genotype proportions are calculated. The relationships between the various stages depend on the crop grown in the field, the stage and genotype of the modelled crop relative, as well as the cultivation techniques (tillage tools and dates, sowing date and density, herbicides,mechanical and manual weeding, harvest date) used to manage the crop. Simulations of GM spread in different farms and regions and of the effects of weed management on the advent of GM beet were carried out to illustrate the possible uses of the model and the consequences of co-existing GM and non-GM crops. (Résumé d'auteur)

The parasitoid species, Dinarmus basalis, attacks bruchid beetle larvae concealed within hard seeds. Female wasps are able to discriminate the quality of their host but the position in the concealed host system where this discrimination takes place remains unclear. Under laboratory conditions, we investigated whether the cues were detectable: (1) at a medium or short distance from the seed, (2) on the seed, or (3) within the seed, at the point of contact with the host. In particular, we investigated whether internal or external markings are applied by the parasitoid and then recognized in a subsequent encounter or by a conspecific encountering the host. Detailed behavioral observations did not provide evidence of markings being applied onto the seed or used, but showed that host discrimination occurred on the basis of internal cues. The lack of evidence of external markings is unexpected and raises the question as to which circumstances in the parasitoid's ecology and life history could result in such a lack not causing a reduction of fitness.

International audience; Crop-to-wild transgene flow is a critical aspect of the environmental risks associated to the introduction of genetically modified (GM) crops because the integration of an advantageous transgene could make the recipient population of wild species become invasive. This risk relies on three successive steps: (1) the initial GM crop-wild hybridization event, (2) the transmission of the transgene in the successive (backcross) hybrids generations and (3) the spread of the GM hybrid plants via pollen and seed dispersal. Using simulation models is necessary to account for the probabilities associated to all these events in order to make quantitative predictions of the risk of invasion by GM hybrids. We develop a simulation model to predict the fate of an advantageous transgene in a population of a wild relative species, following hybridization with a GM crop. We first present the generic model structure, with its three main components: stage-structure (developmental stages and hybrid classes), spatial realism, and stochasticity (demographic, genetic and dispersal). We show how a preliminary elasticity analysis can be performed to guide the parameterization of an uncertainty analysis by focusing on the most influencing parameters. We then use herbicide tolerant GM oilseed rape and its wild relative wild radish as an application of the simulation model. Despite the large uncertainty on some input parameters, simulations showed that invasion by the transgene was quasi-impossible within decaying wild radish populations whereas it was quasi-certain within viable populations. More generally, the modeling framework developed here provides a generic structure that can be applied to other wild and crop species. Our study underlined that uncertainty analyses are crucial in risk assessment because they permit to translate parameter uncertainty into uncertainty of model predictions. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Prédation des pucerons par un cortège d’ennemis naturels sur Brassicacées légumières : quantification et facteurs de variation à l’échelle du paysage agricole

EA SPE EcolDur GEAPSI CT3 CT1EA SPE EcolDur GEAPSI CT3 CT1; The main part of the life-cycle of weeds, especially in cultivated fields, is spent as seeds buried in the soil. Longevity and dormancy are two major traits driving weed survival and infestation in the framework of crop rotation and management. Modelling allows inference of these key processes from morpho-anatomical description of the seeds, thus avoiding long-term germination studies of buried seeds over the years. Two new sets of experimental data on two different weeds offer the opportunity to compare actual results to predicted values. This study deals with cornflower (Centaurea cyanus), a winter weed of cereals and oilseed rape in regression in Western Europe, and wild radish (Raphanus raphanistrum), a spring-emerging weed in oilseed rape and cereals abundant in acidic soil. Cornflower has naked seeds while wild radish seeds are protected from water and oxygen access and fungal and bacterial attacks within pod segments. In addition, we used small and large-seeded populations of wild radish in order to increase morphological variation. Seeds were buried in the soil 30 cm below surface, and a fraction was excavated every month for three years, and then tested for survival and dormancy. Survival of cornflower seeds declined quickly after two years while no mortality was observed for wild radish. The prediction of longevity in terms of seed coat thickness fitted the expected range of values. Both species displayed seasonal dormancy, the peak of germination being delayed by two months for wild radish versus cornflower. Consequences on life-cycle and infestation potential are discussed as well as the efficiency of interpolating traits values from other species.

docuument téléchargeable : http://www.cebio.be/documents_telechargeables/JT_fruits_legumes_rennes_2011.pdfdocuument téléchargeable : http://www.cebio.be/documents_telechargeables/JT_fruits_legumes_rennes_2011.pdf; Dans les vergers, la gestion satisfaisante des bioagresseurs requiert très généralement un nombre élevé de traitements phytosanitaires, en bio comme en conventionnel (Simon et al. 2011). Une évolution vers des stratégies de plus en plus intégrées, où les méthodes alternatives joueraient à plein, favorisant notamment la faune auxiliaire, semble impulsée. Pourtant, les stratégies dites intensives continuent à imposer leur plus grande efficacité (Penvern et al. 2010). L'intensification des systèmes agricoles n'est pas contingentée à la parcelle cultivée. A l'échelle du paysage agricole, elle s'accompagne d'une simplification de l'espace : peu de cultures sont représentées, sur des parcelles de plus grande taille, au détriment des surfaces non cultivées (bois) et des composantes linéaires (haies, talus). Cette organisation de l'espace affecte les organismes qui y vivent et notamment les insectes ravageurs et leurs ennemis naturels. Si l'efficacité des méthodes de lutte contre les insectes ravageurs à la parcelle peut sembler évidente, le potentiel de stratégies de gestion adossées à l'aménagement ou au raisonnement des caractéristiques paysagères à plus large échelle reste méconnu. Pourtant, un nombre croissant de travaux documentent le rôle majeur tenu par l'organisation et la composition de l'environnement parcellaire à différentes échelles spatiales, du bord de champ au bassin de production, dans (1) la diversité et l'abondance des prédateurs disponibles autour des champs et potentiellement mobilisables contre les ravageurs, (2) la colonisation des cultures par les insectes ravageurs et leurs ennemis naturels, (3) le niveau de prédation et donc de contrôle biologique durant la saison de culture, (4) les dégâts occasionnés par les ravageurs. Ainsi, Ricci et al. (2009) ont récemment mis en évidence que la densité des carpocapses dans des vergers de pommiers ou poiriers du sud de la France était négativement corrélée à la surface totale en vergers autour des parcelles étudiées ! La stratégie consistant à favoriser la prédation des insectes ravageurs par les auxiliaires naturellement présents dans l'environnement est qualifiée de " lutte biologique par conservation ". Le succès de cette stratégie alternative dépend notamment de la taille des populations réservoirs dans les zones non cultivées et des échanges entre populations occupant les zones cultivées et non cultivées, mais aussi des interactions trophiques qui peuvent s'instaurer localement. 3 fois sur 4, une plus grande complexité du paysage peut être corrélée à une plus grande densité de prédateurs dans les cultures (Bianchi et al. 2006). Mais cette augmentation ne coïncide pas toujours avec une diminution des populations de ravageurs. Pis, dans 1 cas sur 4, les prédateurs sont autant voir plus abondants dans un paysage dit " simplifié ". Pour pouvoir aménager un espace défavorable aux insectes ravageurs, il est donc essentiel de comprendre les mécanismes qui lient contrôle biologique et paysage.

Structure du paysage en parcelles de Brassicacées : impact sur les insectes phytophages et leurs ennemis naturels.

Longévité et dormance de semences enfouies dans le sol chez deux espèces adventices

Publication Inra prise en compte dans l'analyse bibliométrique des publications scientifiques mondiales sur les Fruits, les Légumes et la Pomme de terre. Période 2000-2012. http://prodinra.inra.fr/record/256699; Cropping systems contain a diverse multi-species weed flora including several species that cross-breed with and/or descend from crops, including weed beet (Beta vulgaris ssp. vulgaris). The effects of cropping systems on this weed flora are complex because of their large range of variation and their numerous interactions with climate and soil conditions. In order to study and quantify the long-term effects of cropping system components (crop succession and cultural techniques) on weed population dynamics, a biophysical process-based model called GENESYS-Beet has previously been developed for weed beet. In the present paper, the model was modified to remove the crop-weed connection and employed to identify and rank the weed life-traits as a function of their effect on weed emergence timing and density as well as on weed densities at plant, adult and seed bank stages, using a global sensitivity analysis to model parameters. A similar method has already been used with the complete GENESYS-Beet model (i.e. including the crop-weed connection) based on Monte Carlo simulations with simultaneous randomization of all life-trait parameters and run in three cropping systems differing in their risk of infestation by weed beet. Simulated weed emergence timing and density, as well as surviving plant, adult and seed bank densities, were then analysed with regression models as a function of model parameters to rank life-cycle processes and related life-traits and quantify their effects. The comparison of the present, crop-independent results to those of the previous, crop-dependent study showed that the crop-relative weed beet can be considered as a typical crop-independent spring weed as long as no traits conferring a selective advantage are inherited and in rotations where crops favouring weed emergence and reproduction are frequent. In such rotations, advice for controlling the crop-relative and the crop-independent weed is more or less identical. The rarer these favourable crops, the more important pre-emergence processes become for the crop-independent weed; management advice should thus focus more on seed bank survival and seedling emergence. For the crop-relative, post-emergence processes become dominant because of the increasing necessity for a new population founding event; management advice should mostly concern the avoidance of crop bolters. In both studies, the key parameters were more or less the same, i.e. those determining the timing and success of growth, development, seed maturation and the physiological end of seed production. Timing parameters were usually more important than success parameters, showing for instance that optimal timing of weed management operations is often more important than its exact efficacy. Comparison with previous sensitivity analyses carried out for autumn-emerging weed species showed that some of the present conclusions are probably specific to spring-emerging weed species only. For autumn-emerging species, pre-emergence traits would be more important. In the rotations with frequent favourable crops and insufficient weed control, interactions between traits were small, indicating that diverse populations and species with contrasting traits could prosper, potentially leading to a diverse multi-species weed flora. Conversely, when favourable crops were rare and weed control optimal, traits had little impact individually, indicating that a small number of optimal combinations of traits would be successful, thus limiting both intra- and inter-specific variability.

Although a national strategy for the coexistence of GM and conventional/organic crops in Ireland has been published (McGill et al 2005) measures pertaining to the coexistence of GM and non-GM oilseed rape (OSR) crops was omitted pending the completion of

Structure du paysage et colonisation des parcelles de Brassicacées légumières par les insectes phytophages et leurs ennemis naturels

The benefits of genetically modified herbicide-tolerant (GMHT) sugar beet (Beta vulgaris) varieties stem from their presumed ability to improve weed control and reduce its cost, particularly targeting weed beet, a harmful annual weedy form of the genus Beta (i.e. B. vulgaris ssp. vulgaris) frequent in sugar beet fields. As weed beet is totally interfertile with sugar beet, it is thus likely to inherit the herbicide-tolerance transgene through pollen-mediated gene flow. Hence, the foreseeable advent of HT weed beet populations is a serious threat to the sustainability of GM sugar beet cropping systems. For studying and quantifying the long-term effects of cropping system components (crop succession and cultivation techniques) on weed beet population dynamics and gene flow, we developed a biophysical process-based model called GeneSys-Beet in a previous study. In the present paper, the model was employed to identify and rank the weed life-traits as function of their effect on weed beet densities and genotypes, using a global sensitivity analysis to model parameters. Monte Carlo simulations with simultaneous randomization of all life-trait parameters were carried out in three cropping systems contrasting for their risk for infestation by HT weed beets. Simulated weed plants and bolters (i.e. beet plants with flowering and seed-producing stems) were then analysed with regression models as a function of model parameters to rank processes and life-traits and quantify their effects. Key parameters were those determining the timing and success of growth, development, seed maturation and the physiological end of seed production. Timing parameters were usually more important than success parameters, showing for instance that optimal timing of weed management operations is more important than its exact efficacy. The ranking of life-traits though depended on the cropping system and, to a lesser extent, on the target variable (i.e. GM weeds vs. total weed population). For instance, post-emergence parameters were crucial in rotations with frequent sugar beet crops whereas pre-emergence parameters were most important when sugar beet was rare. In the rotations with frequent sugar beet and insufficient weed control, interactions between traits were small, indicating diverse populations with contrasted traits could prosper. Conversely, when sugar beet was rare and weed control optimal, traits had little impact individually, indicating that a small number of optimal combinations of traits would be successful. Based on the analysis of sugar beet parameters and genetic traits, advice for the future selection of sugar beet varieties was also given. In climatic conditions similar to those used here, the priority should be given to limiting the presence of hybrid seeds in seed lots rather than decreasing varietal sensitivity to vernalization.

National audience; Les variétés de betteraves sucrières génétiquement modifiées (GM) résistantes à un herbicide sont, a priori, intéressantes dans des champs fortement infestés par la betterave adventice. Cependant, la montée à fleurs de ces betteraves GM peut entraîner l’apparition d’individus résistants, via la dispersion de pollen. Nous avons développé et utilisé le modèle GENESYS-Betterave pour simuler, à l’échelle d’une petite région agricole, l’impact des pratiques culturales sur la dispersion du transgène. Il permet d'identifier des stratégies pour contrôler les adventices et limiter l'apparition de populations résistantes en zone de production de betterave sucrière. L’utilisation de variétés GM dont le transgène est d’origine paternelle, l'augmentation du temps de retour de la betterave dans la rotation, l'introduction de cultures pérennes et l'arrachage systématique des montées sont des mesures efficaces et souvent essentielles.

Supplément; National audience

International audience; In regions of sugar beet cultivation, weed beet infestations are responsible for economic losses. Weed beet belongs to the same species as the cropped plant, thus rendering herbicide control impossible in conventional sugar beet where costly practices such as manual weeding of bolters must be carried out instead. Genetically-modified herbicide-tolerant (GMHT) sugar beet varieties might provide an alternative in fields heavily infested with weed beet. However, accidental bolting of GMHT plants would result in pollen-mediated transgene flow towards weed beets. The objective of the present paper was to use a spatiotemporal simulation model for comparing three production systems with different cultural practices to evaluate the risk of herbicide-tolerant weed beet populations in a small agricultural region where GMHT and conventional sugar beet coexist. The GENESYS-Beet simulation model was used in a case study of a French sugar beet production region where three types of intensive production systems had been identified: (1) “potato grower”; (2) “beet grower”; and (3) “cereal grower”. The three production systems were successively simulated on a real 149 field map extracted from the studied region. Our simulation results show that gene flow is inevitable, both in time and in space, but that it varies considerably with the cropping system. Similar results were obtained for oilseed rape. Simulation models proved to be powerful tools for predicting the effect of alternative methods on gene flow to and from weed populations. However proposals still require economic feasibility studies.

Lettuce cultivation under cover and/or in openfield is an economic interest in Pays de la Loire, France. However cryptogamic diseases and pest such as aphids are major constraint in market gardening production. In the current context of reducing the use of phytopharmaceutical products, soil pests are becoming a concern in market gardening. Alternative methods exist, but their partial and variable efficacity makes research and development of these methods against pests necessary for vegetable growers. In this study, plant extracts will be tested for their antifungal, biostimulant, anti-feeding, repellent and insecticidal properties.; La culture de la laitue sous abri et/ou en plein champ présente un intérêt économique en région des Pays de la Loire. Cependant, les maladies cryptogamiques ainsi que les ravageurs comme les pucerons constituent des contraintes majeures en production de cultures maraichères. Dans le contexte actuel de réduction de l’usage des produits phytopharmaceutiques, les bioagresseurs du sol deviennent préoccupants en maraîchage. Des méthodes alternatives existent, mais leurs efficacités partielles et variables rendent nécessaires la recherche et le développement sur ces méthodes contre ces bioagresseurs pour les maraichers. Dans cette étude, il sera question de tester des extraits végétaux en évaluant leur pouvoir antifongique, biostimulant, anti-appétant, répulsif et insecticide.

Ornamental crop production is directly affected by restrictions on the use of plant protection products, whether with growth regulators or pesticides. It is therefore essential to find solutions that are more adapted to this context. This trial brings together different ways to reduce the use of these products and focuses on thrips management in flowering plants, in pot and under shelter. The mechanical stimulation to keep plants compact, combined with sticky chromatic traps for mass trapping of bioaggressors, as well as the Push-Pull strategy using a garlic-based repellent and tagetes as service plants. The effect of the repellent was promising and the use of mechanical stimulation resulted in more compact and homogeneous plant lots. The mass trapping effect could not be demonstrated due to lack of insects and a problem as a result of a mechanical stimulation malfunction. Suggestions for improving the study are presented at the end of the report.; Les productions de végétaux d’ornement sont directement touchées par les restrictions de l’utilisation de produits phytosanitaires, que ce soit avec les régulateurs de croissance ou bien les pesticides. Il devient alors primordial de trouver des solutions plus adaptées à ce contexte. Cet essai regroupe différents moyens pour réduire l’usage de ces produits et est axé sur la gestion des thrips dans des plantes fleuries, en pot et sous abri. La stimulation mécanique pour garder des plantes compactes, combinée avec des pièges chromatiques englués pour un piégeage de masse des bioagresseurs, ainsi qu’à la stratégie Push-Pull en utilisant un répulsif à base d’ail et des tagètes comme plantes de services. L’effet du répulsif a donné des résultats prometteurs et la stimulation mécanique a permis d’avoir des lots de végétaux plus compacts et homogènes. L’effet de piégeage de masse n’a pu être démontré par manque d’insectes et un problème à la suite d’un dysfonctionnement de la stimulation mécanique. Des pistes d’amélioration de l’étude sont présentées en fin de rapport.

Halyomorpha halys is an invasive pest native from South-Est Asia. Since its introduction in North America it has become a key pest of many crops. H. halys was accidentally introduced into France around 2012 and has spread all over the territory. This pest is a potential threat to French orchard especially as no efficient insecticide is allowed. Development of a sustainable management is necessary. One solution can be biological control with egg parasitoids. The goal of the training period is on the one hand, complete European study about H. halys egg parasitoids with French data and on the other evaluate biodiversity and species distributions of French egg parasitoids. For that a two‐year field survey was conducted exposing H. halys egg masses in different types of habitats. Samples were identify using barcoding method. Result show that very few species can use H. halys as host. They belong to genius Anastatus and Ooencyrtus. In addition, Trissolcus japonicus the main Asian regulator of H. halys was not detected despite its presence in Italy and Swiss. Current results guide the project to T. japonicus introduction.; Halyomorpha halys (Heteroptera : Pentatomidae) est originaire de Chine, du Japon et de Corée. Elle est devenue depuis son introduction un ravageur majeur de nombreuses espèces cultivées en Amérique du Nord. Son installation en France depuis 2012 fait craindre le même scénario. La menace est d’autant plus forte qu’aucun produit phytosanitaire de synthèse efficace n’est homologué en France. Une des solutions envisagées est l’utilisation d’ennemis naturels européens d’H. halys avec en particulier les parasitoïdes oophages. L’objectif du stage est double, compléter les études européennes sur le parasitoïde d’H. halys et évaluer la diversité en parasitoïdes oophages de punaises Pentatomidae présentes sur le territoire français. Pour cela deux campagnes d’exposition d’œufs sentinelles ont été menées en 2018 et 2019. Une démarche de bar-coding a été associée afin d’identifier les parasitoïdes récoltés. Les résultats montrent que très peu d’espèces européennes peuvent parasiter H. halys. Elles appartiennent au genre Anastatus et Ooencyrtus. De plus le parasitoïde Trissolcus japonicus, principal régulateur d’H. halys n’a pas été retrouvé pour le moment malgré des signalements en Suisse et en Italie. Les résultats actuels orientent plutôt le projet vers une démarche d’introduction de T. japonicus.

Eight mixes composed with different plant species have been sowed in Autumn 2013. Net-like traps allowed to follow flying arthropods activity and more specifically hoverflies. In 2017, mixes invaded by grass species had fewer individuals in the traps than mixes where nectar-producing species had maintained (H. spondylium, A.millefolium). A new method to study nectar accessibility is presented, inspired by Van Rijn and Wäckers (2016), Flower morphology affects their nectar accessibility and hoverflies species cannot access the same flowers, depending on their head and proboscis dimensions. One of the hypothesis was that the surface occupied by accessible nectar-producing species affects hoverflies communities. This question stays partially unanswered but all the data are available for further analysis. Data on flowers sizes of 51 species are available as a first step to understand the visual attractiveness of flower mixes.; Huit mélanges fleuris de compositions botaniques différentes ont été semés en automne 2013. Des pièges cornets ont permis le suivi de l’activité-densité de la faune volante et particulièrement des syrphes. En 2017, les activités-densités dans les mélanges envahis par les graminées sont plus faibles que celles des mélanges où des espèces productrices de nectar se sont maintenues (H. spondylium, A. millefolium). Une nouvelle méthode d’étude de l’accessibilité du nectar est proposée, inspirée des travaux de Van Rijn et Wäckers (2016). Six espèces de syrphes ont été testées sur 36 espèces florales. La morphologie des fleurs influe sur l’accessibilité de leur nectar et les espèces de syrphes ne peuvent pas accéder aux mêmes fleurs, en fonction des dimensions de leur tête et de leur appareil buccal. Une des hypothèses était que le recouvrement en espèces produisant du nectar accessible a une influence sur les communautés de syrphes. Nous n’avons que partiellement répondu à cette question mais les données utilisables afin de poursuivre l’analyse sont disponibles. Des mesures sur les tailles de fleurs de 51 espèces florales sont aussi disponibles, première étape vers la compréhension de l’attractivité visuelle des mélanges.

Drosophila suzukii, a native Diptera of Asia, is an invasive species detected for the first time in Europe in 2008 and now present in most European countries. Its penchant for attacking healthy fruits, its rapid reproductive ability and mobility make this polyphagous insect a pest of great concern. Its official detection in France in 2010 and the economic importance of its damage led Ctifl to begin in 2013 a 3-year CASDAR project: "Drosophila suzukii: knowledge of the pest, risk characterisation and evaluation of control methods for its effective managment" to help producers.This study, forming part of project’s final year, aimed to improve knowledge on Drosophila suzukii’s population movements in cherry orchards and their environment, and assess the sensitivity of cherry’s ripeness stages to the pest. Population monitoring during the three years of project revealed the regular presence of two peaks of catches: in spring and autumn. The catch levels are correlated to certain climatic factors. However, no correlation can still be made between the damage rate and catch totals. Drosophila suzukii is able to lay eggs from the green fruit stage, but the larvae are able to develop only from the ripening stage. These results lead to recommendations for optimizing the positioning of control methods to manage this pest.; Drosophila suzukii, diptère originaire d’Asie, est une espèce invasive détectée pour la première fois en Europe en 2008 et aujourd’hui présente dans la plupart des pays européens. Son aptitude à pondre dans des fruits sains, sa polyphagie, sa capacité de reproduction rapide et sa mobilité en font un ravageur au fort potentiel de nuisibilité. Sa détection officielle en France en 2010 et l’importance économique de ses dégâts a conduit le Ctifl à débuter en 2013 un projet CASDAR de 3 ans : « Drosophila suzukii : connaissance du ravageur, caractérisation du risque et évaluation de méthodes pour sa maîtrise rapide et durable » pour répondre aux problématiques des producteurs. Cette étude, qui s’inscrit dans la dernière année du projet, avait pour objectif l’amélioration des connaissances sur les mouvements de population de Drosophila suzukii dans les vergers de cerisiers et leur environnement, ainsi que l’évaluation de la sensibilité des stades de maturité de la cerise au ravageur. Le suivi des populations pendant les trois années de projet a révélé la présence régulière de deux pics de captures : au printemps et en automne. Les niveaux de captures sont corrélés à certains facteurs climatiques. Cependant, aucune corrélation ne peut être encore faite entre les taux de dégâts et des cumuls de captures. Drosophila suzukii est capable de pondre dans les fruits au verger dès le stade fruit vert, mais les larves n’arrivent à se développer qu’à partir du stade véraison. Ces résultats permettent d’aboutir à des préconisations pour l’optimisation du positionnement des moyens de lutte contre ce ravageur.