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La modélisation du fonctionnement de l'agrosystème, base de la mise au point d'itinéraires techniques et de systèmes de culture
Abstract
L'amélioration des systèmes de culture et la conception d'innovations en conduite culturale peuvent aujourd'hui s'appuyer sur l'utilisation de modèles de fonctionnement des cultures et de leur environnement. Dans une première partie, on met en évidence le rôle que jouent les modèles aussi bien pour la conception de règles de décision élémentaires que pour celle d'itinéraires techniques, de successions de cultures ou d'agencement des systèmes de culture dans l'espace. Dans une seconde partie, on passe en revue différentes difficultés méthodologiques de la démarche : étude des qualités des indicateurs d'aide à la décision ; choix des modèles utilisés pour la prévision de l'effet des techniques sur la production et l'environnement ; principes de la conception et de l'évaluation de systèmes de culture innovants. (Résumé d'auteur)
... Cela implique de gérer l'incertitude sur les conditions météorologiques dans la démarche de prototypage assistée par modèle pour proposer des règles de décision (RDD) ou des outils d'aide à la décision (OAD) robustes vis-à-vis de cette incertitude (Woodward et al., 2008). Cependant, la majorité des RDD et des OAD imposent de manière implicite un choix de niveau de risque, ce qui est le cas pour la méthode du bilan (Meynard, 1998), alors qu'il serait plus pertinent de laisser la possibilité aux utilisateurs de pouvoir comparer les effets de différentes alternatives et d'estimer le risque associée à chacune (Woodward et al., 2008). Dans la méthode du bilan, l'agriculteur n'a pas le choix d'une autre pondération du risque que celle proposé par l'agronome (Meynard, 1998). ...
... Cependant, la majorité des RDD et des OAD imposent de manière implicite un choix de niveau de risque, ce qui est le cas pour la méthode du bilan (Meynard, 1998), alors qu'il serait plus pertinent de laisser la possibilité aux utilisateurs de pouvoir comparer les effets de différentes alternatives et d'estimer le risque associée à chacune (Woodward et al., 2008). Dans la méthode du bilan, l'agriculteur n'a pas le choix d'une autre pondération du risque que celle proposé par l'agronome (Meynard, 1998). Or plusieurs études passées convergent sur l'idée que selon l'aversion au risque des agriculteurs, les stratégies optimum peuvent être complétement différentes (Woodward et al., 2008 ;Cacho et al., 1999 ;Rossing et al., 1994 ;Meynard, 1998). ...
... Dans la méthode du bilan, l'agriculteur n'a pas le choix d'une autre pondération du risque que celle proposé par l'agronome (Meynard, 1998). Or plusieurs études passées convergent sur l'idée que selon l'aversion au risque des agriculteurs, les stratégies optimum peuvent être complétement différentes (Woodward et al., 2008 ;Cacho et al., 1999 ;Rossing et al., 1994 ;Meynard, 1998). La modélisation des effets de stratégies de fertilisation sous différentes séries météorologiques est un moyen d'interpréter la robustesse des règles de décision au regard de l'incertitude météorologique, tout en ayant la possibilité de laisser à l'agriculteur le choix du niveau de risque. ...
Méthode De fertilisation basée sur l’évaluation en temps réel de l’état de nutrition azotée du blé afin d’estimer une dose d’azote suffisante pour atteindre rendement et teneur en protéines tout en limitant les pertes vers l’environnement
... Les premiers travaux des agronomes qui se sont intéressés aux questions environnementales étaient axés sur la conception de systèmes de culture qui concilient objectifs de production et préservation des ressources naturelles (Meynard, 1998 ;Papy, 1999). Mais les problèmes environnementaux s'appréhendent à des échelles plus vastes (un bassin-versant, un bassin de production, un paysage forestier) et ont obligé les agronomes à sortir de l'exploitation agricole. ...
Concilier le développement des agricultures familiales et la conservation des forêts tropicales dans un contexte de grande pauvreté reste une question d’actualité. Cet ouvrage propose une nouvelle voie en intégrant les agriculteurs comme acteurs de la protection des forêts. Il s'agit de rechercher des bases pour l’action, non pas dans la seule configuration des ressources à protéger, mais dans les logiques d’occupation de l’espace par les agriculteurs et dans les processus de développement compatibles avec la conservation. Ainsi, nous abordons la question de l’ancrage territorial des capacités d’adaptation des agriculteurs à des contraintes environnementales.
Elle est appliquée à la région du corridor forestier de Ranomafana-Andringitra dans l’Est de Madagascar. L'objectif est de montrer comment les agriculteurs se sont adaptés aux contraintes issues de la mise en place de dispositifs de gestion communautaire des forêts au sein de leurs territoires ancestraux. Ce point de vue est novateur par rapport aux représentations existantes des espaces forestiers qui attribuent souvent aux agriculteurs un rôle purement spéculatif et destructeur. Les agriculteurs sont rarement considérés comme les propres acteurs de leur développement. Cet ouvrage montre comment l’évaluation des capacités d’adaptation des agriculteurs aux contraintes de la conservation permet d’identifier les différents acteurs, activités et territoires à prendre en compte pour concevoir un aménagement intégré et durable des espaces agri-forestiers, visant à mieux concilier conservation et développement.
... L'élaboration de références sur l'effet des pratiques culturales sur les états du sol a longtemps reposé sur des méthodes d'ajustement empirique, nécessitant de nombreuses expérimentations ou observations en situations agricoles (Manichon, 1982). Cette manière d'agir apparaît maintenant mal adaptée au contexte actuel des recherches agronomiques: d'une part le rythme d'apparition des innovations technologiques s'est fortement accru et la nécessité de modifier les pratiques culturales se fait plus urgente (Meynard, 1998); d'autre part ce type d'études ne permet que rarement d'évaluer soit les effets à long terme des systèmes de culture sur l'état du sol, soit les répercussions des états créés sur le fonctionnement des cultures ou l'environnement. La modélisation est devenue indispensable pour atteindre l'ensemble de ces objectifs. ...
... To reform the discipline, agronomists drew from systems theory (Von Bertalanffy, 1968;Walliser, 1977) and collaborated with researchers in disciplines such as management sciences and economics. They invented new tools: system experiments (Sebillotte, 1974), regional agronomic diagnosis (Doré et al., 1997), systemic modelling (Bouman et al., 1996;Meynard, 1998), farm typologies (Capillon, 1993), etc. And they proposed new theoretical concepts: the distinction between techniques and practices (Teissier, 1979, cited by Landais et al., 1987); the action model (Sebillotte and Soler, 1988); concepts of crop management system and cropping system (Sebillotte, 1974;Zandstra, 1979). ...
... Appr'hender le concept de terroir et 'valuer l'effet de l'ensemble des facteurs qui influencent la qualit' des produits est très difficile par des exp'rimentations sur des parcelles. Lorsque l'agronome ne peut plus se fonder uniquement sur l'exp'rimentation, des modèles peuvent toutefois l'aider (Meynard 1998 ' vin l'ger' propos' par l'Institut Rhodanien (2004). ...
Winegrowers must adapt their viticultural practices taking into consideration new environmental regulations and changing climate. Modelling the viticultural production system may provide guidance and supporting to winegrowers and decision makers. It will furthermore permit researchers and engineers to test prospective scenarios. Modelling must take into account environmental and human factors as well as the quality of products. The objective of the thesis is to propose and test a methodological approach. We designed a conceptual representation of the joint effects of soil, subsoil, landscape and cultural practices on vine functioning. Variables are of different nature and some of them uncertain. We chose appropriate mathematical methods to aggregate variables. These aggregations are based on expert knowledge and automatic learning from data. The joint effects were connected to 'grape/wine' product types that were previously characterized by winegrowers and advisor agents. Modelling and application of the conceptual representation use data from winegrower's plots. Our concept applied to studied plots, allowed showing that it was possible to characterize, in a simple and operational way, the global vine functioning and link it to 'grape/wine' product types. Results validated a two step methodology at the plot level: firstly, characterization of variables evaluating vegetative development and precocity; secondly, characterization of water supply conditions. Vine functioning variables can be predicted. Water supply conditions are predicted according to existing models. Vine development variables can be predicted. Our method highlighted interactions between environmental factors and cultural practices in the prediction of vine vigor. When all of the factors influencing vine development are considered, our results show that a simple model based on direct relationships, coming from expert knowledge and literature, is not efficient enough to predict vine functioning variables. Our modelling method takes into account all the interactions between the variables. Results of this study will aid winegrowers to optimize the choice of their cultural practices, depending on environmental factors and type of wine expected. This method can be applied to protected designation of origin, protected geographical indication and table wines areas.
... (ii) We need a better working knowledge of the relationship between cropping systems and AM fungi so that myccorhizae can be integrated into crop models. Innovations in cropping systems will rely more and more on scenarios predicted by models (Meynard 1998(Meynard , 2001Boiffin et al. 2001); experimentations "in silico" will allow us to predict the consequences of different combinations of cropping practices under various climates. ...
Market dobalization, demographic pressure, and environmental degradation have led us to reconsider many of our current agricultural systems. The heavy use of chemical inputs, including fertilizers and pesticides, has resulted in pollution, decreased biodiversity in intensively-farmed regions, degradation of fragile agro-ecosystems, and prohibitive costs for many farmers. Low input sustainable cropping systems should replace conventional agriculture, but this requires a more comprehensive understanding of the biological interactions within agro-ecosystems. Mycorrhizal fungi appear to be the most important telluric organisms to consider. Mycorrhizae, which result from a symbiosis between these fungi and plant roots, are directly involved in plant mineral nutrition, the control of plant pathogens, and drought tolerance. Most horticultural and crop plants are symbiotic with arbuscular mycorrhizal fungi. Mycorrhizal literature is abundant, showing that stimulation of plant growth can be mainly attributed to improved phosphorous nutrition. Although the mycorrhizal potential of its symbiosis to improve crop production is widely recognized, it is not implemented in agricultural systems. There is an urgent need to improve and widely apply analytical methods to evaluate characteristics such as, relative field mycorrhizal dependency, soil mycorrhizal infectivity, and mycorrhizal receptivity of soil. Decreased use of fertilizers, pesticides, and tillage will favour arbuscular mycorrhizal fungi. However, shifting from one system to a more sustainable one is not easy since all components of the cropping system are closely linked. Different cases, from actual agricultural practices in different countries, are analyzed to highlight situations in which mycorrhizae might or might not play a role in developing more sustainable agriculture.
L’évaluation multicritère ex post de systèmes de cultures existants a pour objet principal l’élaboration d’une image globale et argumentée sur le degré de satisfaction des objectifs assignés à ces derniers, dans les différents domaines de durabilité économique, sociale et agroenvironnementale. Cette image, composite et intersubjective par son mode d’élaboration, est un préalable à la recherche de solutions innovantes pour améliorer les performances des systèmes, qui combineront des leviers afférant à différents niveaux d’organisation pour être durables. Ce document rappelle l’enchainement des grandes phases nécessaires à l’élaboration d’une telle image globale, par le biais d’une évaluation multicritère reposant sur un modèle hiérarchique d’indicateurs qualitatifs tel que MASC. La richesse des éléments diagnostics qui peuvent composer l’image globale à l’issue de l’évaluation est illustrée à partir d’une expérience réelle d’évaluation de systèmes de grandes cultures biologiques conduite en Midi-Pyrénées.
Mycorrhiza is a symbiotic association between a fungus and host plant, it has been reported to be mutually beneficial for both the partners. 90% terrestrial plant species able to colonize by mycorrhizal fungal species ranging from flowering to non-flowering plants, 10% terrestrial plants do not form such type of association. Arbuscular mycorrhizae (AM) are the symbiotic fungi that predominate in the soils and roots of important crop plants for human mankind. The AM is the major type that abundant and form beneficial symbiosis with terrestrial ecosystems and crop production systems. The AM might complete its partial life cycle in host system. The negative-antagonistic interaction of AM with various soil borne plant pathogenic fungi is the explanation for their potential use as bio-control agents. Many researchers have experimentally observed antagonistic effects of AM against some fungal pathogens. This chapter will highlighting on arbuscular mycorrhiza, types of mycorrhiza, the interaction between mycorrhizae and plant pathogens, the role of mycorrhizae in activation of plant defence mechanisms, and effect of some nanoparticles types on mycorrhizae and pathogenic fungi.
The hoatzin remains one of the most enigmatic birds. A morphofunctional analysis of its bill and hyoid apparatus throws new light on its feeding adaptation as well as on its systematic relationships. Bony and muscular skull, rhamphotheca, palate, and hyoid apparatus were described in details. Though keeping into the general organisation pattern found among Neognathae (except Galliformes), bill and hyoid apparatus of the hoatzin displays a series of species-specific features, some unique among birds. This species appears particularly well adapted to tear off leaves and process them inside the bill before ingestion. Because of very important anatomical and thence functional differences in bill and hyoid structure, any close relationship between the hoatzin and Galliformes cannot be envisioned. Such a hypothesis would implicate a counter-selective evolutionary reversion. To cite this article: L.P. Korzoun et al., C. R. Biologies 326 (2003).
Territorial stakes that now include environmentally friendly agriculture and farmer participation in space management make it necessary to review farm diversity in order to include their spatial organisations in this re-qualification. The objective of our approach was to formally categorise farms on the basis of land use practices. For this, we used a set of examples of sheep farms in the south of France together with knowledge engineering methods. Using a combination of eight attributes that characterise the farmland use practices, we were able to work out four major farmland use prototypes. The general principles of this categorisation approach are innovative because of the chosen criteria (the farmland utilisation) and of the final form of the categories allowing to represent graduality. Results obtained make it possible to examine the relations of these farms to space and time, which could be of great interest for better understanding of farms' possible evolution in the current perspective of agriculture role in space management.
196 ref. Annexes 37 p. *INRA Agronomie Centre de Versailles-Grignon Diffusion du document : INRA Agronomie Centre de Versailles-Grignon Diplôme : Dr. Ing.
A crop management plan is a logical and ordered sequence of cultivation operations applied to a crop. Several possible approaches to the crop management planning problem have been considered. One sees the planning task as a constraint satisfaction problem (CSP). However, the classical CSP approach presents some important limitations for this specific application. These limitations are due, in particular, to the imperfection (imprecision and uncertainty) of the available knowledge. Two recent extensions have been made in order to deal rigorously and efficiently with flexible (i.e. imprecise) and uncertain constraints. We have developed a constraint satisfaction solver that incorporates these extensions and we have tested it with a knowledge base that embeds constraints on various responses of a winter wheat crop to cropping and environmental factors.