Diversification agroécologique des vergers avec des plantes de service
Est-ce que l’implantation sous-ombrage de plantes de service permet de favoriser des bénéfices réciproques entre protection contre le puceron vert du pêcher et rendement de la menthe et du lavandin ?
Niveau :
Stage de fin d’études BAC + 5 (spécialisation Ingénieur, ou Master 2)
Durée :
6 mois Dates : mars-août 2025
Lieux du stage :
UR Plantes et Systèmes de culture Horticoles (PSH)
INRAE–PACA, centre d’Avignon (https://www6.paca.inra.fr/psh)
Profil du stage :
Recherche appliquée
Mots-clés :
Ecologie, agrooécologie, interaction plante-insecte
Contexte et problématique :
L’introduction de plantes de service (PdS) dans les cultures constitue une approche agroécologique innovante pour favoriser le contrôle biologique et réduire les insecticides (Malezieux et al, 2009, Ben Issa et al, 2017b). En effet, certaines PdS émettent des composés organiques volatils (COV) qui repoussent les ravageurs et/ou attirent des ennemis naturels réduisant les populations de ravageurs (Heil and Silva Bueno, 2007 ; Karban, 2007, Himanen et al, 2010). L’objectif du stage sera de mieux comprendre comment des choix spatiaux guidant l’implantation de PdS dans un verger sont susceptibles de moduler leur efficacité contre le puceron vert du pêcher (Myzus persicae).
A partir de résultats précédents, nous avons sélectionner deux Plantes à Parfum, Aromatique et Médicinale (PPAM) avec un potentiel de PdS contre M. persicae. D’une part, les PPAMs utilisées en tant que PdS offrent des sources importantes de COVs pour attirer des ennemis naturels. D’autre part, dans un contexte de changement climatique, les vergers offrent des conditions d’ombrage favorisant la résilience des cultures de PPAM. Pour mieux comprendre ces bénéfices réciproques, il est nécessaire d’étudier (i) comment l’ombrage des pêchers module l’efficacité de PPAM en tant que PdS favorisant le contrôle biologique et (ii) comment l’ombrage affecte la qualité des PPAM en tant que culture de rente. A ce jour, quelques études en condition contrôlées se sont intéressées aux variations métaboliques chez les plantes en fonction de la qualité du spectre lumineux (Alvarenga et al. 2015), de l’intensité lumineuse (Ma et al. 2023) ou de l’exposition aux UVs (Escobar-Bravo et al. 2017). Cependant, très peu de recherches ont porté sur les PPAM ou les PdS (mais voir et Stanojević al. 2022, Tabbert et al. 2023).
Dans le cadre du stage, l’étudiant.e travaillera au sein d’une équipe avec une forte expertise en écophysiologie, en chimie analytique et en écologie chimique. Suite à l’arrivée de l’étudiant.e, nous finaliserons ensemble la planification expérimentale permettant de tester les modalités choisies. Nous accompagnerons ensuite l’étudiant.e dans les captures de COVs en plein champ et la biochimie analytique au laboratoire. Enfin, nous discuterons des analyses statistiques appropriées pour comprendre les liens entre conditions d’ombrage, émission de COVs et régulation des pucerons. Dans l’ensemble, cette démarche scientifique permettra à l’étudiant.e de s’impliquer progressivement dans toutes les étapes d’une expérience. Au moment de la rédaction du rapport, l’étudiant.e bénéficiera des multiples échanges au sein de la communauté scientifique travaillant sur le PPR CPA CapZeroPhyto qui vise à réduire l’usage des pesticides en verger.
Objectifs généraux du stage / résultats attendus :
Ce stage s’inscrit dans le projet CANOPPAM (2024-2027) : « Réponses physiologiques et métaboliques des Plantes à Parfums, Aromatiques et Médicinales (PPAM) produites sous ombrage agroforestier dans un contexte d’évolution climatique ». A la suite d’essais en laboratoire menés à PSH et d’une première année de suivi de terrain, le stage permettra de confronter des données et de vérifier la stabilité de la réponse des PPAMs à un gradient d’ombrage selon un mode d’implantation en verger : intra-rang (ombrage maximal), inter-rang (ombrage intermédiaire) et bordure de parcelle (ombrage minimal). La biochimie analytique se fera ensuite au laboratoire en chromatographie gazeuse couplé à un spectromètre de masse (GC-MS). Tout au long de la saison, l’étudiant.e. suivra la croissance de la menthe et du lavandin ainsi que les cortèges d’insectes présents dans les vergers.
Activités principales :
– point bibliographique sur le sujet traité planification expérimentale
– capture de COVs en plein-champ et prélèvement d’échantillons
– analyse par GC-MS
– suivis entomologiques
– interprétation des résultats
– rédaction d’un rapport
– présentations orales
Profil requis :
– dernière année de formation supérieure BAC + 5
– connaissances en biologie végétale ou en écologie des interactions plante-insecte
– connaissance du langage R
– sens de l’organisation, rigueur, autonomie, esprit critique, travail en équipe
– maitrise du français et de l’anglais scientifique
Indemnisation :
Selon la règlementation en vigueur pour 2025 (environ 600 €/mois)
Avantages proposés (le cas échéant) :
– logement : Non
– restauration : restaurant d’entreprise à midi
– déplacements : éventuellement dans le cadre du sujet de stage
Modalités de candidature :
Envoyer un CV, une lettre de motivation et les relevés de note du M1 avant le 10/12/2024 à julie.borg@inrae.fr et alan.kergunteuil@inrae.fr
Références citées:
Alvarenga, I.C.A., Pacheco, F.V., Silva, S.T., Bertolucci, S.K.V., Pinto, J.E.B.P., 2015. In vitro culture of Achillea millefolium L.: quality and intensity of light on growth and production of volatiles. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 122, 299–308.
Escobar-Bravo, R., Klinkhamer, P.G.L., Leiss, K.A., 2017. Interactive Effects of UV-B Light with Abiotic Factors on Plant Growth and Chemistry, and Their Consequences for Defense against Arthropod Herbivores. Frontiers in Plant Science 8. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00278
Heil, Martin; Silva Bueno, Juan Carlos. Within-plant signaling by volatiles leads to induction and priming of an indirect plant defense in nature. 2007. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA Volume: 104 Issue: 13 Pages:5467-5472
Hu, Z., Zhang, H., Leng, P., Zhao, J., Wang, W., Wang, S., 2013. The emission of floral scent from Lilium ‘siberia’ in response to light intensity and temperature. Acta Physiologiae Plantarum 35, 1691–1700. https://doi.org/10.1007/s11738-012-1211-8
Karban, Richard Associational resistance for mule’s ears with sagebrush neighbors.2007. PLANT
ECOLOGY Volume: 191 Issue: 2 Pages: 295-303
Himanen, Sari J.; Blande, James D.; Klemola, Tero; et al. 2010. Birch (Betula spp.) leaves adsorb and
rerelease volatiles specific to neighbouring plants – a mechanism for associational herbivore
resistance. NEW PHYTOLOGIST Volume: 186 Issue: 3 Pages: 722-732
Ma, F., Zhang, G., Guo, H., Liao, L., Huang, X., Yi, Z., 2023. Transient interaction effects of temperature and light intensity on isoprene and monoterpene emissions from Schima superba and Phoebe bournei. Science of The Total Environment 894, 165082. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165082
Malezieux, E.; Crozat, Y.; Dupraz, C.; et al. 2009. Mixing Plant Species in Cropping Systems: Concepts, Tools and Models: A Review Edited by: Lichtfouse, E; Navarrete, M; Debaeke, P; et al. SUSTAINABLE AGRICULTURE Pages: 329-353
Stanojević, L, Jelena Stanojević, Lidija Milenković, Ljubomir Šunić, Renata Kovač, Dragan Cvetković, Ilić, Z., 2022. Aroma Profile and Antioxidant Activity of Sweet Basil Aqueous Extracts Affect by Light Modification. Journal of Essential Oil Bearing Plants 25, 1131–1144. https://doi.org/10.1080/0972060X.2022.2124888
Tabbert, J.M., Riewe, D., Schulz, H., Krähmer, A., 2023. Corrigendum: Facing energy limitations – approaches to increase basil (Ocimum basilicum L.) growth and quality by different increasing light intensities emitted by a broadband LED light spectrum (400-780 nm). Frontiers in Plant Science 14.
Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le
stage) :
Dieudonné E., Gautier H., Dardouri T., Staudt M., Costagliola G., Gomez L. (2022). Establishing repellent effects of aromatic companion plants on Dysaphis plantaginea, using a new dynamic tubular
olfactometer. Entomologia Experimentalis et Applicata, 170, 727-743, doi: 10.1111/eea.13194.
Laffon L., Bischoff A., Gautier H., Gilles F., Gomez L., Lescourret F., Franck P. (2022). Conservation
Biological Control of Codling Moth (Cydia pomonella): Effects of Two Aromatic Plants, Basil (Ocimum
basilicum) and French Marigold (Tagetes patula). Insects 2022, 13, 908. https://doi.org/10.3390/insects13100908
Dardouri T., Gomez L., Ameline A., Costagliola G., Schoeny A., Gautier H. (2021). Non‐host volatiles
disturb the feeding behavior and reduce the fecundity of the green peach aphid, Myzus persicae. Pest
Management Science, 77, 1705-1713, https://dx.doi.org/10.1002/ps.6190, https://hal.inrae.fr/hal-
03015172
Dardouri T., Gomez L., Schoeny A., Costagliola G., Gautier H. (2019a). Behavioural response of green peach aphid Myzus persicae (Sulzer) to volatiles from different rosemary (Rosmarinus officinalis L.) clones. Agricultural and Forest Entomology, 21 (3), 336-345, https://dx.doi.org/10.1111/afe.12336,
https://hal.inrae.fr/hal-02267846
Dardouri T., Gautier H., Ben Issa R., Costagliola G., Gomez L. (2019b). Repellence of Myzus persicae
(Sulzer): evidence of two modes of action of volatiles from selected living aromatic plants. Pest
Management Science, 75 (6), 1571 – 1584, https://dx.doi.org/10.1002/ps.5271
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