1. Résumé du projet
L’agroforesterie représente une des voies de diversification pour la transition agroécologique. L’utilisation
d’arbres fixateurs d’azote dans des systèmes agroforestiers (SAF) intra-parcellaires pourrait contribuer à réduire l’usage
des engrais azotés de synthèse et les impacts environnementaux qui y sont associés. Cependant, un enjeu important
concerne la quantification de la productivité des SAF employant des arbres fixateurs d’azote ainsi que leur impact sur le
sol, en tenant compte de l’hétérogénéité spatiale et de leur dynamique à moyen terme. De plus, la nutrition azotée de ces
arbres fixateurs en SAF est mal appréhendée, en particulier la fixation symbiotique et sa contribution au bilan azoté de
l’agroécosystème et son interaction avec le bilan de carbone. L’objectif du sujet de thèse est d’évaluer les différents stocks
et flux de C et N de deux SAF intra-parcellaires de type « alley cropping » ayant pour spécificité la présence d’arbres
fixateurs d’azote (contextes tempéré et méditerranéen). Pour chacun des SAF, les flux et stocks seront comparés aux
plantations d’arbres et aux cultures/prairies seules. Pour y parvenir, le/la candidat/e s’attachera à répondre aux questions
suivantes :
Q1. Quelle est la productivité primaire nette des SAF en comparaison aux deux systèmes qui serviront de référence
(plantations d’arbre et cultures seules) et quels sont les stocks et flux de carbone et d’azote associés (stockage dans la
biomasse ligneuse aérienne et souterraine, retours au sol par les résidus de culture et litières aériennes, exportations d’azote
par les cultures, etc.) ? Comment évoluent cette productivité depuis la mise en place des essais ?
Q2. Quelle est la part de l’azote des arbres issue de la fixation symbiotique de l’azote atmosphérique et quel est le
flux annuel de fixation (par arbre et par hectare) ? Quel est l’effet du système (SAF vs plantation pure) sur ces variables ?
Q3. Comment les stocks de C et N du sol évoluent-ils dans les SAF en comparaison aux deux systèmes de
référence ? Comment cette évolution est-elle répartie spatialement au sein de la parcelle agroforestière (hétérogénéité
horizontale et verticale) ?
Q4. L’évolution des stocks de carbone organique du sol dans les SAF peut-elle être simulée avec un modèle simple
mais tenant compte de l’hétérogénéité spatiale des entrées de C au sol ? Les variations d’entrée de C permettent-elles
d’expliquer seules l’évolution des stocks de carbone du sol ou d’autres processus doivent-ils être pris en compte (priming
effect, etc.) ?
Le projet de thèse s’appuiera sur deux sites expérimentaux INRAE de longue durée, appelés DIAMS et AgroTCR. Les arbres sont des robiniers faux-acacia (DIAMS) et des aulnes (Agro-TCR). L’approche pluridisciplinaire choisie
s’articule entre (i) la mobilisation des données déjà acquises sur les deux sites depuis leur création, afin d’établir les
dynamiques de productivité et les variations de stocks de C et N dans la biomasse et le sol, (ii) la quantification in situ des
stocks et de certains flux environ 10 ans après le démarrage des essais dans les 3 systèmes étudiés (SAF, plantation d’arbre
et cultures), et (iii) la modélisation de la dynamique du carbone du sol dans ces systèmes.
2. Environnement de travail
Durant ce projet, vous intégrerez l’UMR Eco&Sols, associant INRAE, l’IRD, l’Institut Agro Montpellier et le Cirad et
dont les travaux ont pour objectif d’améliorer la compréhension du rôle des organismes du sol et des plantes, ainsi que des
interactions entre eux et avec leur milieu, dans les cycles biogéochimiques – cycles C, N et P principalement- au sein des
sols et des agro-écosystème. Ce projet de thèse fait partie intégrante du projet BIAFINA (APR Graine ADEME), qui
regroupe l’UMR Eco&Sols (coordination), l’UMR Silva (INRAE Nancy) et la Scoop AGROOF. Le projet s’inscrit aussi
dans le cadre du projet CrosyeN (PEPR FairCarboN). La direction de de la thèse sera assurée par Dr Isabelle Bertrand
(Eco&Sols), et le co-encadrement par Dr Jérôme Ngao (Eco&Sols) et Dr Fabien Ferchaud (Eco&Sols). L’école doctorale
concernée est GAIA (Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau).
3. Profil du/de la candidat/e
Le/la candidat/e aura un niveau Master ou équivalent, en Ecologie, Agronomie ou Biologie végétale. Nous recherchons
des candidat-e-s avec des connaissances et compétences de base en biogéochimie terrestre, écophysiologie végétale,
agronomie, écologie fonctionnelle ou science du sol. Des compétences en analyses de modélisation statistique et à base de
processus seront grandement appréciées. Enfin, ce projet reposant sur un consortium pluri-acteurs sur différents sites, une
capacité de travail en collaboration et une bonne capacité de communication sera attendue.
4. Pour candidater
Envoyer en fichier PDF un CV, une lettre de motivation, deux contacts référents de recommandation, les notes (si
disponibles) du diplôme de master le plus récent, aux adresses suivantes : jerome.ngao@inrae.fr et
fabien.ferchaud@inare.fr
5. Échéances
Date limite de candidature : 25/07/2025
Dates des auditions : 02/09/2025 et 04/09/2025
Date souhaitée de début de contrat : 15/10/2025 ou 01/11/2025
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