DIStribution spatio-temporelle et etude des parametres de ...documents.cdrflorac.fr/StageAccesLibre/RapportStageLPGENA2018_… · RESUME Sur la « Zone Atelier Plaine & Val de Sèvre
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
DISTRIBUTION SPATIO-TEMPORELLE ET ETUDE DES PARAMETRES DE LA
PRESENCE DU BLEUET ET DU COQUELICOT EN SYSTEME CEREALIER
INRA DU MAGNERAUD (DEUX-SEVRES)
JULIEN MORERE MAITRE DE STAGE : JEAN-FRANÇOIS ODOUX
Figure 26: Densité de fleurs de coquelicots en fonction de la culture présente sur l'ensemble des
années étudiées (Excel) ......................................................................................................................... 18
Figure 27: Evolution de la densité de fleurs de coquelicots et bleuets par hectare en fonction du type
de pratique (Excel) ................................................................................................................................ 19
Figure 28: Evolution de la densité de fleurs de bleuets par hectare en fonction du type de pratique
INTRODUCTION Depuis la moitié du XXème siècle, les paysages agricoles ont été fortement modifiés à la suite
de l’intensification de l’agriculture afin de répondre aux besoins et exigences alimentaires croissants
(Requier et al, 2015). La création de la politique d’agriculture commune (PAC) en 1962 a favorisé la
mécanisation, l’utilisation d’intrants et le remembrement dans le but d’obtenir de meilleurs
rendements. Des problèmes environnementaux ont ensuite vu le jour (Odoux et al, 2012)
notamment sur la qualité de l’eau, des sols, des paysages et de la biodiversité (Bretagnolle et Gaba,
2015). Ces 30 dernières années, on observe un déclin de 44 % de la diversité des adventices et de 67
% de la diversité floristique (Fried et al, 2008). Une accélération de cette décroissance est d’ailleurs
envisagée pour les décennies à venir expliquée par la perte d’habitats naturels. Aujourd’hui les
agrosystèmes occupent 42 % en Europe et 56 % en France (Marot et al, 2012) rendant le
développement des espèces sauvages dépendant de l’activité humaine. Les différents facteurs
agricoles rentrant en cause sont le type de culture, les techniques agricoles utilisées et leur
intensification. Cette diminution de biodiversité floristique affecte également ces agrosystèmes. En
effet, les adventices jouent le rôle de ressources trophiques pour de nombreux organismes tels que
les insectes, les oiseaux et les macromammifères (Stoate C et al, 2009). De nombreux taxons en sont
influencés comme par exemple l’abeille domestique (Apis mellifera L.). En France, depuis dix ans, 25
% des colonies ne passent pas l’hiver, alors que le taux normal est d’environ 10 %. L’abeille
domestique fournit un service écosystémique de pollinisation indispensable pour les agrosystèmes et
écosystèmes naturels. En Europe, 84 % des espèces cultivées et 80 % des espèces sauvages
dépendraient de ce service pour leur reproduction. Le changement de paysage serait une cause
majeure expliquant cette diminution des populations soumises à un stress alimentaire. Entre la
culture du colza (mai) et du tournesol (juillet), la ressource alimentaire est amoindrie, c’est la période
de disette. Or, c’est également lors de cette période que la taille et l’activité des populations au sein
des ruches est la plus importante (Odoux et al. 2012). Les abeilles domestiques se tournent donc vers
d’autres espèces mellifères permettant de répondre à leurs forts besoins : les plantes messicoles en
particulier. Nous nous intéresserons à deux espèces emblématiques : le bleuet (Cyanus segetum) et
le coquelicot (Papaver sp.). Ces deux espèces fleurissent pendant la période de disette alimentaire et
fournissent aux abeilles de très grandes quantités de pollen et de nectar de qualité (Odoux et al.
2012).
Nous tenterons de répondre à la problématique suivante : « Comment évoluent au cours du temps
les populations de bleuets et de coquelicots essentielles aux abeilles et quels facteurs influencent
cette évolution ? ».
Pour cela, nous commencerons par un inventaire floristique de ces deux espèces sur une zone à large
échelle pour l’année 2018. Nous étudierons ensuite la distribution et l’évolution des populations de
bleuets et de coquelicots en fonction de plusieurs facteurs (édaphiques, agricoles et couverture
ligneuse) à l’échelle de cinq années (2014, 2015, 2016, 2017 et 2018). Cette étude s’inscrit dans le
cadre du programme CENTAURE dont le chef de file est Jouffray-Drillaud. Elle répond à l’appel à
projets CASDAR 2014 (Compte d’Affectation Spéciale pour le Développement Agricole et Rural) et est
financé par le ministère de l’agriculture et la fondation d’entreprise LISEA-Biodiversité (Ligne à
Grande Vitesse Sud Europe Atlantique). Cette étude est pilotée par l’unité expérimentale Abeilles,
Paysages, Interactions et Systèmes de culture (APIS) du Magneraud (INRA) en coopération avec le
CNRS de Chizé (CEBC).
2
CONTEXTE D’ETUDE
1. Structures d’accueil
a. L’INRA : Institut National de Recherche Agronomique
L’INRA est le premier institut européen de recherche agronomique et dans les premiers
mondiaux dans le domaine des sciences agricoles, de l’écologie, de la microbiologie et de
l’environnement. Cet institut se préoccupe de trois enjeux majeurs de société : l’alimentation,
l’agriculture et l’environnement. Il s’inscrit dans la recherche publique française en tant
qu’établissement public à caractère scientifique et technologique. Leurs principales missions sont de
produire, diffuser des connaissances scientifiques et de concevoir des innovations et des savoir-faire.
Ces dernières sont définies par les lois sur la recherche de 1982 et de 2006. Cet institut mène des
recherches au service d’enjeux de société majeurs avec 250 laboratoires dont 45 unités
expérimentales sur le territoire français. 13 000 personnes y travaillent dont environ 8 000 agents
titulaires. La totalité du budget s’élève à 850,89 millions d’euros provenant à 77 % du ministère de la
Recherche et 20 % d’autres crédits publics.
i. L’INRA en Nouvelle-Aquitaine
Le centre de Nouvelle-Aquitaine-Poitiers s’intéresse à la gestion durable des prairies, des systèmes fourragers, des territoires et des zones de productions animales. Quatre sites sont présents (Lusignan-Rouillé, le Magneraud, Saint-Laurent-de-la-Prée et Chizé) et regroupent 230 techniciens, ingénieurs et chercheurs, répartis en 10 unités. L’INRA Nouvelle-Aquitaine s’efforce de prendre en compte les relations agriculteurs-environnement afin de développer une gestion durable des écosystèmes agricoles ; pour cela diverses plateformes expérimentales sont mises en place. C’est notamment le cas d’ECOBEE piloté par l’unité expérimentale APIS du Magneraud qui permet d’avoir une expertise concrète sur les problèmes rencontrés actuellement par l’abeille domestique dans ces milieux.
ii. L’unité expérimentale Abeilles, Paysages, Interactions et Systèmes
de culture (APIS) du Magneraud
L’unité APIS du Magneraud composée de 12 agents permanents, met au point des méthodes
permettant l’évaluation des effets des pratiques agricoles sur les insectes pollinisateurs. Son enjeu
est d’améliorer ces pratiques afin de préserver et de pérenniser les services écosystémiques qu’ils
fournissent. Pour cela, l’unité dispose d’un laboratoire de palynologie, d’une base de données
botaniques et palynologiques, de structures destinées à l’élevage d’insectes, d’un rucher de 150
ruches et d’un rucher intérieur (pouvant accueillir 10 ruches).
b. Le CNRS : Centre National de la Recherches Scientifiques
Le CNRS est le plus grand organisme public français de recherche scientifique. En 2015, il
employait environ 31 444 personnes (dont 24617 permanents) et son budget annuel était de 3,3
milliards d’euros. Le CNRS exerce dans tous les domaines de la connaissance avec en tout 1 116
unités de recherche dont la plupart sont gérées avec d’autres structures (universités, écoles...).
i. Le CNRS de Chizé (CEBC : Centre d’Etudes Biologiques de Chizé)
Le laboratoire est situé dans les Deux-Sèvres, au sud de Niort, dans la forêt domaniale de Chizé.
L’équipe est constituée d’une dizaine de chercheurs, d’une soixantaine d’ingénieurs, de techniciens
et d’étudiants. L’objectif principal est l’identification de mécanismes et/ou de processus régulant une
dynamique des populations dans un contexte de gestion durable des ressources naturelles. Les
principaux sites d’étude se situent en Europe continentale, en Afrique et dans les Terres Australes et
3
Antarctiques Françaises et concernent des vertébrés, prédateurs (oiseaux et mammifères marins,
oiseaux coloniaux et reptiles) ou herbivores.
2. La zone d’étude, un territoire avec un gradient paysager Cette étude a été menée dans la « Zone Atelier
Plaine & Val de Sèvre » située dans le centre-ouest
de la France dans la région Nouvelle-Aquitaine
(figure 1) (Odoux et al. 2012). Elle se situe plus
précisément entre la ville de Niort au nord et le
massif forestier de Chizé au sud. 40 villages sont
présents et sa population avoisine les 28 000
habitants. Sa surface équivaut à 45 000 hectares de
plaine calcaire soumise à un climat océanique
tempéré et chaud en été. Chaque année en
moyenne cette zone reçoit 840 millimètres de
précipitations (Requier et al. 2015)
Le paysage agricole est dominant avec 75 % de terres arables principalement consacrées à la culture
de céréales (blé et orge). Les cultures oléagineuses sont également présentes avec 10 % de
tournesol, 9 % de colza. Le maïs représente 8 % et les prairies 18 % de la superficie totale (Requier et
al. 2015). Aujourd’hui 15 500 parcelles sont dénombrées réparties sur 450 exploitations agricoles.
Leur taille moyenne est de 94 hectares, mais certaines peuvent parfois atteindre les 200 hectares. La
moitié de la zone d’étude est classée NATURA 2000 (FR5412007-Plaine de Niort Sud-Est) ce qui
favorise la mise en place de mesures agro-environnementales.
3. Les plantes messicoles, rôle stratégique dans la survie des abeilles
a. Une plante messicole, c’est quoi ?
Les plantes messicoles dites archéophytes se sont adaptées aux pratiques culturales de
l’homme en calquant leur cycle biologique avec celui des cultures. La plante germe, se développe et
termine son cycle juste avant la moisson. Leur mode de persistance est la graine, ce qui rend ces
plantes peu sensibles aux travaux du sol tel que le labour. La plupart de ces plantes adoptent une
stratégie de reproduction de type r caractérisée par une production de graines importante et une
mort rapide permettant une adaptation rapide aux aléas. Certaines messicoles dites strictes sont
toutefois plus sensibles aux perturbations de milieu. C’est le cas du bleuet (Cyanus segetum), qui
s’adapte par exemple plus difficilement que le coquelicot (Papaver sp.), à l’intensification agricole
progressive. Actuellement, la liste nationale des plantes messicoles contient 100 taxons, dont 56 sont
considérés en situation précaire et 30 à surveiller. Ces plantes sont une richesse floristique et
favorisent de nombreux services écosystémiques en fournissant une ressource alimentaire (nectar et
Figure 29: Evolution de la densité de coquelicots par hectare en fonction du type de pratique (Excel)
22
CONCLUSION
Les deux plantes messicoles étudiées sont globalement en décroissance. Le nombre de fleurs
et de patches diminuent au cours des années hormis quelques exceptions en 2015. On constate que
les populations de bleuet sont moins conséquentes que celles de coquelicots qui représentent 95%
de la totalité des fleurs inventoriées sur les cinq années d’étude. La distribution spatiale des bleuets
est également irrégulière par rapport à celle des coquelicots qui sont bien répartie sur l’ensemble de
la zone d’étude. Seules les zones de marais et fortement boisées sont faiblement peuplées par ces
deux plantes messicoles. On observe les plus fortes concentrations de bleuets dans les zones
fortement peuplées en coquelicot. Ceci semble confirmer l’idée que le bleuet est plus sensible que le
coquelicot aux pratiques agricoles et à la culture présente. On constate que le bleuet a tendance à
plus se développer sur les cultures d’hiver qui sont majoritairement en agriculture conventionnelle.
Ceci est paradoxal, car le bleuet serait donc présent sur des zones à forts IFT. On constate ensuite
que plus de 70% des bleuets observés sont présents en bordure de champs où l’agriculture y est plus
extensive et la concurrence moins présente. Pour le coquelicot, on constate que son développement
est moins exigeant. On le retrouve majoritairement en culture de printemps, qui représente la
majorité des parcelles biologiques. Contrairement au bleuet, le coquelicot se développe autant en
bordure qu’en plein champs ce qui justifie sa grande polyvalence.
Plusieurs limites de l’étude sont à prendre en compte. En effet, par exemple en 2014, le matériel
utilisé n’était pas le même que celui utilisé les années suivantes. Malgré la présence de données, on
constate que ces dernières sont nettement inférieures aux autres. Nous nous posons alors la
question si cela est dû au matériel ou à une année particulière défavorable aux plantes messicoles.
En 2015, nous constatons des valeurs nettement supérieures expliquées par une surestimation
globale des effectifs. Il est également important de réfléchir sur les périodes d’inventaires. En effet
lors de l’année 2014, l’inventaire n’a pas pu se faire sur la zone d’étude complète. Il doit se réaliser
avant le début des moissons d’orge et les périodes de fauchage des bords de route afin de pouvoir
obtenir des valeurs représentatives. En fonction de la précocité des cultures, les inventaires n’ont pas
pu se réaliser sur le même intervalle temps. La météo rentre aussi en compte et limite les
observations. Enfin, un effet potentiel important de l’opérateur qui a changé chaque année serait à
prendre en compte, nous n’avons pas tous la même vue, ni les mêmes facilités à estimer un nombre
de fleurs. Cette question importante appelle à réfléchir à la standardisation des relevés d’observation
pour d’éventuelles études futures similaires.
23
PERSPECTIVES
Suite aux précédentes études et aux résultats obtenus dans celle-ci, il apparait important de
mettre en place des mesures de protections sur les zones colonisées par ces deux plantes messicoles.
En effet, leur importance pour l’alimentation des insectes pollinisateurs est essentielle alors que leur
population est en décroissance depuis plusieurs années. Ces mesures citées en dessous doivent
avant tout prendre en considération l’aspect agricole et ne pas nuire aux agriculteurs qui considèrent
encore bien souvent ces plantes comme inutiles.
Une protection réglementaire a déjà été mise en place et le bleuet est considéré comme plante
messicole à « surveiller », le coquelicot n’est pas considéré comme espèces vulnérables. D’autres
moyens comme le programme DEPHY-Abeilles par exemple, sont mis en place permettant d’appuyer
techniquement les agriculteurs qui veulent maintenir la diversité floristique de leur parcelle en
limitant au maximum les impacts sur les rendements par exemple. Des Mesures Agro-
Environnementales (MAE) sont aussi mises en place afin de gérer au mieux ces problématiques. Elles
sont basées sur un contrat de cinq ans entre un exploitant agricole et une structure publique (Parc
National, CNRS …) pour pallier aux pertes économiques impliquées par des changements de
pratiques. Plusieurs MAE en faveur des plantes messicoles existent (Phyto002, BIOMAINT...) et
pourrait inciter à les protéger par le biais d’une aide financière.
Depuis plusieurs années, nous remarquons un fauchage des bords de route de plus en plus intensif.
Cette fauche excessive ne serait pas forcément nécessaire et sa diminution permettrait de favoriser
les plantes messicoles (et la biodiversité en général) qui sont majoritairement présentes en bord de
route et de champs. Il serait donc intéressant de mettre en place des bandes enherbées pouvant
accueillir par exemple du bleuet, qui au-delà de son intérêt pharmaceutique et cosmétique, attire les
syrphes, les coccinelles et chysopes qui sont d’excellents prédateurs du puceron par exemple.
Nous avons constaté que la couverture ligneuse n’était pas favorable aux messicoles à partir d’une
certaine densité au km². Cependant, ces ligneux formant souvent des haies sont fortement utiles. En
effet, ils jouent en premier temps un effet brise-vent en ralentissant de 50 à 75 % la vitesse du vent
sur une distance de 5 à 7 fois la hauteur de haie. Ceci permet d’éviter les pertes notamment en
arboriculture et de créer un micro-climat constant sur la parcelle. Les haies jouent également un rôle
dans la protection des sols en limitant leurs érosions en cas de fortes pluies. Lors de leur entretien,
les rémanents peuvent être utilisés comme fertilisants organiques. La présence de prédateurs est
également favorisée par des haies qui jouent un rôle de perchoir ou d’abris, et permettent ainsi de
contrôler les ravageurs de cultures. Les pollinisateurs en profiteront également lors des périodes de
floraison (Dossier d’information, L’arbre au service de l’agriculture, 2012). De part tous ces
avantages, il parait difficile d’ouvrir le milieu afin de favoriser la présence de messicoles telles que le
bleuet et le coquelicot.
Le dernier point à aborder est le point de vue des agriculteurs. En effet, un bon nombre d’entre eux
considèrent les plantes messicoles comme inutiles et ne peuvent pas concevoir leur présence sur
leurs parcelles. Le bleuet et le coquelicot en particulier concurrencent peu les cultures et leurs
graines extrêmement petites sont faciles à trier. Pour améliorer cela, une sensibilisation à l’utilité de
ces plantes est essentielle, en organisant par exemple des rencontres ou des journées dédiées à ce
sujet.
24
BILAN PERSONNEL
Ce stage a été pour moi très enrichissant, que ce soit lors de ma mission principale ou toutes
les missions annexes que j’ai eu l’occasion de réaliser. Tout d’abord, je me sens concerné par l’abeille
et ses problématiques actuelles, ce qui m’a permis d’être motivé tout au long de cette étude. J’ai
également fait beaucoup de terrain, ce qui me correspond le mieux et m’a permis d’acquérir des
connaissances concrètes. J’ai pu également approfondir mes connaissances agricoles, botaniques et
apicoles qui sont pour moi essentielles pour mon futur professionnel. Je n’oublie également pas
l’équipe avec qui j’ai eu la chance de travailler, grâce à leurs compétences et leur joie de vivre, j’ai pu
accomplir chacune de mes missions avec motivation et engouement. Je retiens que du positif de ce
stage qui m’a permis de savoir concrètement ce qu’était le domaine de la recherche. Cela m’a plu et
m’a conforté dans l’idée que je voulais continuer mon parcours professionnel dans le domaine
agricole et environnemental. De plus, j’ai pu mettre en application des connaissances acquises
durant ma licence professionnelle GENA comme notamment la manipulation du logiciel QGIS qui a
été essentielle lors de ce stage.
25
BIBLIOGRAPHIE Alaux, C., Allier, F., Decourtye, A., Odoux, J.F., Tamic, T., Chabirand, M., Delestra, E., Decugis, F., Le
Conte, Y., Henry, M. (2017) A 'Landscape physiology' approach for assessing bee health highlights the
benefits of floral landscape enrichment and semi-natural habitats. Scientific Reports 7, 40568
Bellanger S (2011), Etude de la biologie d’une messicole en régression : le bleuet (Centaurea cyanus L.) (2011), Thèse de l’Université de Bourgogne. 227 Bretagnolle, V., Gaba, S. (2015), Weeds for bees? A review. Agron. Sustain. Dev. (2015) 35 :891–909 Feuillet, D., Odoux, J.F., Mateescu, C., Aupinel, P., Lamy, H., Moreau, N., Roucher, L., Souché, T. (2008) Evolution floristique et physico-chimique des pollens récoltés au cours de l'année 2006. Bull. Tech. Apic., 35, 20-26. Fried, G., Chauvel, B., Reboud, X. (2008) Evolution de la flore adventice des champs cultivés au cours des dernières décennies : vers la sélection de groupes d'espèces répondant aux systèmes de culture. Innovations Agronomiques (2008) 3, 15-26 Gandar, J (2016) Distribution spatio-temporelle du coquelicot, Rapport de stage Haydak MH (1970) Honey Bee Nutrition. Ann Rev Entomol 15:143–156. Hyvönen, T., Ketoja, E., Salonen, J., Jalli, H., & Tiainen, J. (2003). Weed species diversity and community composition in organic and conventional cropping of spring cereals. Agriculture, Ecosystems & Environment, 97(1-3), 131-149. Marot, M. F. & Maurand, A. Bilan de l'année agricole 2011. Agreste Poitou-Charentes, 2012(3). 6pp.
Marshall,E.J.P., Moonen, A.C. (2002)Field margins in northern Europe: their functions and interactions with agriculture. Agriculture, Ecosystems and Environment, 89,2002, 5–21 Odoux, J-F.,Aupinel,P., Gateff,S .,Requier,F., Henry,M.,Bretagnolle,V.(2012)ECOBEE: a tool for long-term honey bee colony monitoring at the landscape scale in West European intensive agroecosystem ,Journal of Apicultural Research,2014.57-66 Olivereau, F. (1996). Les plantes messicoles des plaines françaises, DIREN, 131, fg Bannier, 45042 Orléans cedex 1 Requier, F., Odoux, Tamic, Moreau, Henry, Decourtye, Bretagnolle.(2015) Honey bee diet in intensive farmland habitats reveals an unexpectedly high flower richness and a major role of weeds,886-888 Romero, A., Chamorro, L., & Sans, F. X. (2008). Weed diversity in crop edges and inner fields of organic and conventional dryland winter cereal crops in NE Spain. Agriculture, Ecosystems & Environment, 124(1-2), 97-104. Rousselet, S (2016) Etude des intéractions entre attractivité du bleuet (Cyanus Segetum) pour les insectes pollinisateurs et pratiques agricoles associées, Rapport de stage
Stoate, C., Báldi, A., Beja, P., Boatman, N. D., Herzon, I., Van Doorn, A., ... & Ramwell, C. (2009). Ecological impacts of early 21st century agricultural change in Europe–a review. Journal of environmental management, 91(1), 22-46