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Dernière mise à jour : Mai 2018

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UMR Agroécologie

SOFIA

Viabilité et adaptation des écosystèmes productifs, territoires et ressources face aux changements globaux (Agrobiosphere)
Edition 2011

Agrosystèmes et biodiversité fonctionnelle des Sols

Agrosystèmes, pratiques culturales et biodiversité fonctionnelle des sols
Le projet SOFIA se situe dans le contexte des enjeux environnementaux des agrosystèmes cultivés. Il traite de l’impact de pratiques agricoles sur la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés vivantes du sol, et les effets sur des fonctions remplies par ces sols.

Etudier l'effet de pratiques culturales sur la diversité fonctionnelle des sols
Le projet SOFIA traite de l’impact de pratiques agricoles sur la diversité taxonomique et fonctionnelle des communautés vivantes du sol, et les effets sur des fonctions remplies par ces sols (émissions de gaz à effet de serre, stockage du carbone, disponibilité des nutriments, biodiversité). Les traitements permettent de moduler la quantité, la nature chimique, la localisation des ressources trophiques pour les organismes du sol. Le projet consiste à suivre la différenciation des systèmes sous l'influence de ces pratiques et à étudier certains facteurs spécifiques. Les données produites sont utilisées pour tester et améliorer des indicateurs biotiques et abiotiques du fonctionnement du sol afin de mieux orienter leurs pratiques culturales notamment dans le contexte des transitions créées par l’évolution des pratiques culturales .Ce projet contribuera aussi à l’amélioration des indicateurs nécessaires à l’évaluation de l’impact environnemental des pratiques culturales

Une approche multidisciplinaire pour comprendre le fonctionnement du sol
Le projet s’appuie sur un site de l’Observatoire en Environnement (SOERE) « Agroécosystèmes, Cycles Biogéochimiques et Biodiversité » situé à Estrées-Mons dans la Somme. Cet essai offre une série de traitements expérimentaux faisant varier la rotation culturale, les intrants minéraux (fertilisation azotée) et le travail du sol. Le projet consiste d’une part à suivre au cours de 4 années, la différenciation des systèmes induits par la différenciation de ces pratiques du point de vue des variables agronomiques, physiques et chimiques pour le sol. D’autre part, le projet s’attèle à la caractérisation de la diversité taxonomique et fonctionnelle ainsi qu’à la dynamique des communautés lombriciennes, de macro-invertébrés, de la microfaune et des communautés bactériennes et fongiques. Enfin certaines fonctions du sol sont quantifiées (dégradation, minéralisation, émissions de CO2 et N2O). Les données produites sont utilisées pour tester et améliorer des indicateurs biotiques et abiotiques .

Résultats

Les mesures obtenues au cours des quatre années de l'expérimentation (2010 à 2014) a montré un début de différenciation des traitements expérimentaux à partir de 2013, avec notamment un accroissement de la teneur en matière organique et des activités microbiennes zet enzymatiques dans les traitements avec travail du sol superficiel. Le traitement ayant reçu 50% de la fertilisation azotée maximale, a subit une diminution de 10% de la production de biomasse. Une thèse portant sur la relation entre qualité des résidus de récolte, et évolution fonctionnelle des communautés du sol a démarré en 2012 . Deux post doctorants travaillant sur les relations entre communautés fonctionnelles et sur les indicateurs possibles des services écosystémiques viennent de démarrer leur travail à l'automne 2014, pour analyser l'ensemble des évolutions observées depuis le début de la différenciation, sur les communautés, les caractéristiques physiques et chimiques des sols, et les flux.

Perspectives

L'acquisition des connaissances n'a pas été linéaire au cours de ce projet et donc les mesures des années 2013 et 2014 (+3 et +4 ans après le changement des pratiques ) sont cruciales et en cours d'interprétations. Il est prématuré d'envisager les impacts de cette étude, mais les données permettront une vision assez précise et systémique des effets de pratiques de gestion de la fertilité (au sens large: résidus de récolte, travail du sol, fertilisation) sur la biodiversité fonctionnelle de sols agricoles. La thèse financée par le projet est actuellement en train d'explorer certaines hypothèses mécanistes sur les relations entre facteurs et diversité fonctionnelle et apportera aussi des réponses précises à ce sujet.

Productions scientifiques et brevets

Le projet a accueilli plusieurs stagiaires (niveau BTS et Master) et une doctorante (en cours). Plusieurs posters ont été produits lors du séminaire du Réseau Matières Organiques (janvier 2013) et du séminaire SOERE ACBB à Biarritz (septembre 2013), Les résultats font aussi l'objet de plusieurs communications présentées dans le cadre du congrès «soil biodiversity« de Dijon en Décembre 2014.
Une publication en anglais à vocation de transfert a été réalisée sur le projet SOFIA et publiée dans la revue: International Innovation, (septembre 2013)
http://www.research-europe.com/index.php/digital_magazine/

Partenaires

Agro-Transfert-RT AGRO TRANSFERT RESSOURCES ET TERRITOIRES
CNRS Ecobio CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE BRETAGNE ET PAYS- DE-LA-LOIRE
INRA CMSE INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE DIJON
INRA AGRO-IMPACT INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON
INRA Agronomie Grignon INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON
INRA FARE INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON
INRA PESSAC INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON
ECODIV EA 1293 UNIVERSITE DE ROUEN [HAUTE-NORMANDIE]

Aide de l'ANR 589 255 euros
Début et durée janvier 2012 - 48 mois

 

Programme ANR : Viabilité et adaptation des écosystèmes productifs, territoires et ressources face aux changements globaux (Agrobiosphere) 2011

Référence projet : ANR-11-AGRO-0004

Coordinateur du projet :
Sylvie RECOUS (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON)
sylvie.recous@reims.inra.fr

Responsable scientifique pour l’UMR Agroécologie : Lionel  RANJARD & Pierre-Alain MARON

Site internet du projet : https://www-admin.lille.inra.fr/lille_eng/nos_unites_et_recherches/nos_unites/umr_fare_reims/projets/projets_anr/sofia_anr_agrobiosphere