Contexte
Le développement de nouvelles pratiques agroécologiques qui intègrent la complexité écologique dans le fonctionnement et la gestion des agroécosystèmes, représentent un levier pour conserver les ressources naturelles (sol, eau et biodiversité), réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) tout en maintenant ou améliorant la productivité de ces systèmes. L’association en relais (relay-cropping en anglais), qui est une méthode de culture mixte où une culture est semée dans une première culture avant sa récolte (Ott et al. 2019, Cecchin et al. 2021), pourrait répondre à la fois aux enjeux environnementaux et aux attentes des filières agricoles. Il a pour objectif d’optimiser la productivité du système en intégrant deux cultures en un an, récoltées séparément. C’est une pratique qui a déjà pu montrer un avantage considérable sur la culture en pur sur la productivité à l’hectare avec une augmentation de 30 à 200% du rendement total en fonction des types d’association (Akram et al. 2014, Hussein et al. 2005, Dua et al. 2007, Zhang et al. 2007). Néanmoins, plusieurs études ont fait état d’une réduction des rendements de la culture suivante lorsqu’elle est relayée. Ces réductions seraient expliquées par une compétition pour l’espace la lumière et l’eau au stade précoce de la deuxième culture (Zhang et al. 2007). Les leviers potentiels pour atténuer cette compétition sont de nature technique et génétique. Les essais aux champs en conditions réelles sont coûteux en temps et limitent la comparaison de nombreux itinéraires techniques. L’utilisation de modèle de culture permet de tester un plus grand nombre d’itinéraires techniques et d’évaluer l’effet à long terme de l’association de culture dans une rotation. Le modèle STICS est un modèle dynamique, générique et robuste permettant de simuler le système sol-atmosphère-culture. Depuis les années 2000, un module complémentaire à STICS permet de simuler des associations de cultures (Brisson et al. 2004).
Objectifs du stage
Les objectifs du stage sont (1) valider la simulation de cultures associées par STICS à partir de données de terrain obtenues sur 3 sites contrastés et (2) tester des itinéraires techniques pour améliorer les performances agronomiques tout en raisonnant les intrants (notamment l’irrigation).
Méthode : une première partie de ce travail consistera à valider les sorties du modèle (biologiques, agronomiques et environnementales) en les comparant aux données réelles. Une fois le modèle validé, des itinéraires techniques répondant à différents critères de performances agronomiques et environnementales pourrons être évalués.
Dans le cas où les sorties biologiques viendraient à être mal estimées, le modèle STICS pourra être utilisé pour simuler les performances agro-environnementales des systèmes de productions incluant l’associations céréale/soja en se basant sur les données des essais au champs.
Profil recherché
– Etudiant(e) ingénieur(e) ou en niveau Master 2 en agronomie
– Intérêt pour la modélisation (une connaissance des modèles de culture n’est pas obligatoire mais constitue un plus).
– Aptitude à la rédaction d’un rapport de stage scientifique : clair, efficace et référencé
– Capacités d’organisation du travail
Détails du stage
Localisation : UniLaSalle, campus de Beauvais
Durée : 6mois
Période de stage : mars – août 2023
Gratification : oui
Encadrement
Le stage se déroule dans le cadre d’une thèse menée par l’unité de recherche AGHYLE à UniLaSalle sur le campus de Beauvais sur l’amélioration des performances du relay-cropping céréale d’hiver – soja, en partenariat avec l’INRAE et financé par AGCO.
Contact pour postuler :
Michel-Pierre FAUCON, Directeur de la recherche du campus de Beauvais et enseignant-chercheur en écologie végétale et agroécologie. Email : michel-pierre.faucon@unilasalle.fr
Léa KERVROEDAN, Enseignante-chercheure en écologie végétale et agroécologie. Email : lea.kervroedan@unilasalle.fr
Viviane SCHELL, Doctorante en agroécologie. Email : viviane.schell@unilasalle.fr
Bibliographie
Akram, Hafiz Muhammad, M Sarfraz Iqbal, Mushtaq Ahmad Nadeem, Abbas Ali, Muhammad Saeed, Allah Yar, et K A Sahi. « Feasibility of Relay Cropping Berseem with Autumn Planted Sunflower », 2014, 4.
Brisson N, Bussière F, Ozier-Lafontaine H, et al (2004) Adaptation of the crop model STICS to intercropping. Theoretical basis and parameterisation. Agronomie 24:409–421. https://doi.org/10.1051/agro:2004031
Cecchin, Andrea, Ghasideh Pourhashem, Russ W. Gesch, Andrew W. Lenssen, Yesuf A. Mohammed, Swetabh Patel, et Marisol T. Berti. « Environmental Trade-Offs of Relay-Cropping Winter Cover Crops with Soybean in a Maize-Soybean Cropping System ». Agricultural Systems 189 (1 avril 2021): 103062. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2021.103062.
Dua, V K, P M Govindakrishnan, et S S Lal. « Evaluation of Wheat – Potato Relay Intercropping System in the Mid Hills of Shimla » 41, nᵒ 2 (2007): 4.
Fan, Yuanfang, Junxu Chen, Yajiao Cheng, Muhammad Ali Raza, Xiaoling Wu, Zhonglin Wang, Qinlin Liu, et al. « Effect of Shading and Light Recovery on the Growth, Leaf Structure, and Photosynthetic Performance of Soybean in a Maize-Soybean Relay-Strip Intercropping System ». PLOS ONE 13, nᵒ 5 (31 mai 2018): e0198159. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198159.
Hussain, Sajad, Ting Pang, Nasir Iqbal, Iram Shafiq, Milan Skalicky, Marian Brestic, Muhammad E. Safdar, et al. « Acclimation Strategy and Plasticity of Different Soybean Genotypes in Intercropping ». Functional Plant Biology 47, nᵒ 7 (7 mai 2020): 592‑610. https://doi.org/10.1071/FP19161.
Li, Shuangwei, Wopke van der Werf, Junqi Zhu, Yan Guo, Baoguo Li, Yuntao Ma, et Jochem B Evers. « Estimating the contribution of plant traits to light partitioning in simultaneous maize/soybean intercropping ». Journal of Experimental Botany 72, nᵒ 10 (4 mai 2021): 3630‑46. https://doi.org/10.1093/jxb/erab077.
Ott, Matthew A., Carrie A. Eberle, Matt D. Thom, David W. Archer, Frank Forcella, Russell W. Gesch, et Donald L. Wyse. « Economics and Agronomics of Relay-Cropping Pennycress and Camelina with Soybean in Minnesota ». Agronomy Journal 111, nᵒ 3 (2019): 1281‑92. https://doi.org/10.2134/agronj2018.04.0277.
Zhang, Bu-Chong, Gao-Bao Huang, et Feng-Min Li. « Effect of Limited Single Irrigation on Yield of Winter Wheat and Spring Maize Relay Intercropping* *Project Supported by the National Key Basic Research Special Foundation (NKBRSF) of China (No. G2000018603) and the National High Technology Research and Development Program (863 Program) of China (No. 2002AA2Z4191) ». Pedosphere 17, nᵒ 4 (1 août 2007): 529‑37. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(07)60063-0.
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