DYNABIO : Dynamique de la biodiversité des sols et des services associés dans des systèmes de culture en transition

Francés. Alors que l’utilisation des produits phytosanitaires persiste à augmenter, que la biodiversité des milieux agricoles décroît fortement, la profession agricole rencontre des pressions croissantes de ravageurs sur certaines cultures et sont confrontés à la perte d’efficacité des produits phytosanitaires. En zone de plaine céréalière, les bordures de champs représentent souvent l’unique refuge pour la faune et la flore et ont donc une place stratégique dans le maintien de cette biodiversité, aussi bien ordinaire que patrimoniale,et des services qu’elle rend. L’émergence d’une agriculture multifonctionnelle et reposant sur une diversité de services écosystémiques nécessite la mise en œuvre de combinaisons originales de leviers agroécologiques à différentes échelles et gérables par les agriculteurs. La biodiversité gérée par l’agriculteur à l’échelle locale, via des aménagements écologiques (bandes fleuries) et des systèmes de culture reposant sur de moindres perturbations (agriculture biologique, intégrée, de conservation), apparaissent comme des leviers mobilisables par les agriculteurs.L'agriculture biologique (AB) et l'agriculture de conservation des sols (ACS) sont les principaux systèmes de culture actuellement proposés comme alternatives à l'agriculture intensive en grandes cultures. Plusieurs études ont montré un impact favorable de ces modes de gestion alternatifs sur les organismes du sol (Henneron et al., 2015 ; Appireddy et al., 2008) et les fonctions qu’ils assurent (Teasdale et al., 2007). Malgré tout, les dynamiques qui s’opèrent au sein des systèmes en transition sont moins bien documentées (Pelosi et al., 2015) et pourraient expliquer certains résultats variables et parfois contradictoires de la littérature qui s’intéresse aux impacts de ces systèmes de culture (Bengtsson et al., 2005 ; Hole et al., 2005). Les systèmes sans travail du sol reposent beaucoup sur l'usage du glyphosate pour contrôler les adventices. Or, son interdiction risque de conduire à de nouvelles pratiques induisant des transitions, en particulier vers l’AB (avec un retour au travail du sol occasionnel) qui, pour l'instant, n'ont pas été étudiés. En parallèle, des agriculteurs en AB cherchent à réduire leur dépendance au travail du sol en s’inspirant de l’ACS, induisant également des transitions dont les conséquences sur la biodiversité et les fonctions assurées sont méconnues puisqu’ils hébergent déjà une biodiversité plus forte qu’en agriculture conventionnelle.D'autre part, les aménagements agroécologiques, comme des bandes fleuries pérennes, ont des effets positifs sur la macrofaune, en particulier épigée (Holland et al., 2016), mais l'interaction entre la présence d'un aménagement et le système de culture pratiqué dans la parcelle (degré d'usage des insecticides, travail du sol par exemple) est pour l'instant inconnue. En particulier, nous supposons que le fait de favoriser la biodiversité dans la bande aura des effets différents dans la parcelle selon les techniques qui lui sont appliquées. Beaucoup de travaux consacrés à l’AC se sont focalisés sur la fertilité du sol, alors que les études sur l’AB se centraient sur la régulation des ravageurs. À l’heure actuelle, très peu de données sont disponibles où ces différents aspects ont été étudiés conjointement, alors même que l’on assiste à des hybridations entre AB et ACS depuis quelques années (Fleury et al., 2014). Enfin, réaliser ces transitions vers des systèmes reposant plus amplement sur les fonctionnalités naturelles requiert de disposer d’indicateurs permettant d’évaluer si ces fonctions évoluent dans le sens souhaité. En particulier, la prédation réalisée par la macrofaune épigée représente un potentiel de régulation de très nombreux bioagresseurs, mais elle est difficile à quantifier, méconnue par les agriculteurs et l’on connaît mal comment elle répond aux systèmes de culture. Dans ce contexte, le projet DYNABIO avait pour objectifs (1) d’analyser les effets de systèmes de cultures en transition vers de moindres perturbations chimiques et physiques du sol, combinés à des bandes fleuries pérennes intra-parcellaires, sur la biodiversité du sol et les fonctions qu’elle assure, (2) de quantifier les services de régulation associés, et (3) d’évaluer et d’améliorer une méthode de quantification du potentiel de prédation au sol. L’originalité réside dans l’étude d’une large palette d’organismes situés à tous les niveaux trophiques, dans la quantification simultanée de plusieurs services et dans l’analyse conjointe des effets de bandes fleuries chez des agriculteurs avec des systèmes de grande culture très contrastés.Les partenaires financés par ce projet sont les unités de recherche UMR Agronomie, EcoSys et EMMAH. Il a permis la réalisation des thèses de Justine Pigot (UMR Agronomie) et de Juliette Chassain (UMR EcoSys) et partiellement la thèse de Lola Serée (UMR Agronomie). Le projet a également permis le recrutement de stagiaires et de CDD techniques et ingénieur pour un appui à la collecte des données, à leur analyse et à leur valorisation. Enfin, ces travaux ont bénéficié de financements complémentaires, notamment de la part de l’INRAE, d’AgroParisTech et de la fondation François Sommer.Nous présentons une synthèse des résultats pour les trois tâches du projet, à savoir (1) la quantification des effets des systèmes de culture et des aménagements sur la biodiversité du sol et les services rendus, (2) l’évaluation d’un outil de bioindication pour diagnostiquer le potentiel de prédation des ravageurs à la surface du sol et (3) une analyse transversale des compromis ou synergies entre les formes de biodiversité étudiées et les services rendus, selon les systèmes de culture.