Dispositif de recherche

La première étape pour construire un modèle mécaniste (représentant les processus biophysiques responsables des effets des opérations culturales) comme le modèle FLORSYS, consiste à rassembler les connaissances dans la littérature et dans d'autres modèles sur le système qu'on peut modéliser, dans notre cas l'agroécosystème d'un champ cultivé sous l'effet du climat, du sol et des opérations culturales. Cette étape permet non seulement de construire une ébauche du modèle, mais aussi d'identifier des lacunes de connaissances.

Pour combler ces lacunes, des expérimentations analytiques sont menées en conditions contrôlées (ex. serre, chambre climatisée), en parcelle jardinée et au champ (ex. plateforme CA-SYS : http://www.inrae.fr/plateforme-casys). Elles visent à identifier et quantifier des processus sous-jacents aux effets des systèmes de culture. Il peut s'agir d'effets directs, comme les mouvements de semences adventices ou la fragmentation d'organe de stockage d'adventices vivaces par différents outils de travail du sol. D'autres effets sont plus indirects et dépendent de plusieurs techniques culturales comme le changement de la morphologie des plantes en réaction à un stress (ombrage, manque d'azote ou d'eau) résultant de la compétition pour les ressources entre plantes cultivées et adventices. Les résultats de ces expérimentations sont ensuite formalisés sous forme d'équations dont les paramètres reflètent par exemple la différence des effets d'outils de travail du sol ou des réponses d'espèces (et même variétés), cultivées ou adventices.

Cette représentation très complexe permet de représenter le fonctionnement de l'agroécosystème en détail et de simuler ensuite des systèmes de culture très contrastées. Cependant, un modèle est toujours faux dans la mesure où il n'est qu'une simplification de la réalité. Il est donc indispensable de vérifier la capacité des modèles à se rapprocher de la réalité et de prendre les bonnes décisions, tout en reconnaissant qu’ils ne peuvent la représenter de manière parfaitement fidèle. Pour cela, les données simulées par le modèle sont comparées aux données issues d’expérimentations au champ et d'observations en parcelles d'agriculteurs, n’ayant pas été utilisées pour la construction du modèle.

Cette évaluation ou "validation" d'un modèle permet ainsi de déterminer le domaine de validité du modèle et les précautions à prendre pendant son utilisation. Mais elle met aussi souvent en évidence des lacunes de connaissances et permet ainsi de poser des nouvelles questions de recherche. Le test de FLORSYSdans des systèmes de culture à faible niveau d'intrants a par exemple pointé la nécessité de s'intéresser à la compétition entre cultures et adventices pour l'azote, celui dans des parcelles en agriculture de conservation le besoin d'étudier la prédation des graines par les carabes ou encore la multiplication végétative des adventices vivaces. D'autres évolutions des modèles peuvent être dues à des demandes des agriculteurs, s'intéressant à des techniques innovantes pas encore pris en compte par le modèle, comme l'écimage, le strip-till ou le désherbage chimique localisé basé sur la détection d'adventices.

Accès aux différents essais :

Essais au champ  
Les essais en conditions contrôlées dans COPRAA