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Rapport

Modélisation du risque sanitaire en grande culture à l'échelle régionale par une approche bayésienne

Résumé : L'agriculture a subi de grands bouleversements depuis le milieu du 20ième siècle : développement du machinisme agricole, remembrement rural entraînant la constitution d'exploitations agricoles d'un seul tenant sur de plus grandes parcelles, utilisation accrue d'intrants (engrais, désherbants, pesticides), etc. La mise au point de cette agriculture intensive a permis d'augmenter très fortement les rendements agricoles tout en diminuant les coûts de production, permettant simultanément d'assurer la sécurité alimentaire du pays et d'améliorer les conditions de vie des agriculteurs. Toutefois, l'intensification des monocultures, les politiques de remembrement (occasionnant entre autres la disparition des bocages), ont entraîné une uniformisation du paysage cultivé, non sans conséquences environnementales. En effet, cette homogénéisation du paysage a eu pour résultat une propagation plus rapide d'agents pathogènes au sein des cultures. Afin d'y remédier, les agriculteurs ont été contraints d'accentuer l'utilisation de pesticides, agitant ainsi aujourd'hui débats et controverses concernant l'impact de ces substances sur la santé humaine. Aujourd'hui, d'autres solutions plus naturelles visant à freiner ces épidémies sont en cours de recherche. Entre autres, certaines études ont montré qu'un mélange des variétés, à l'échelle du paysage, permettrait de ralentir la diffusion des pathogènes. Il s'agirait concrètement de mettre en accord les agriculteurs ayant des champs voisins sur des combinaisons de variétés à cultiver. Ce mélange pose le problème d'une gestion concertée des exploitations agricoles, mais offre une réponse intéressante pour mieux canaliser les pressions épidémiques. Afin de pouvoir opérer un choix variétal, nous devons au préalable avoir une connaissance précise de la composition des populations pathogènes. Aussi, le but de ce stage est de modéliser la taille et la composition de la population d'un pathogène, la rouille brune, sur les cultures de blé durant la période 1999-2010. La rouille brune est un champignon hivernant sur les repousses de céréales et les cultures à semis précoce. Après une période de latence, des lésions tavèlent la surface de la feuille sous la forme de pustules de couleur orange à brune. Puis, de la mi-été à la fin été, des vents secs disséminent les spores sur de grandes distances. La maladie s'exprime inégalement selon les variétés de blés et se traduit par une perte significative de la surface foliaire, et donc de rendement. Signalons enfin que l'évolution génétique très rapide chez la rouille entraine fréquemment l'apparition de nouvelles souches contournant les résistances des variétés de blés cultivées. Un premier travail de modélisation (Papaïx et al., 2011) a corrélé favorablement la population de rouille brune aux fréquences des diverses variétés de blés cultivées. Ce modèle, prenant en compte des résultats concernant les compatibilités génétiques entre la rouille et ces variétés (Goyeau et al.), a été réalisé à l'échelle de la France. Nous l'avons approfondi par une analyse des données à l'échelle de la région, justifiée par l'observation d'une structuration spatiale des populations de rouille brune (Papaïx, 2009). Nous avons complété le modèle en rajoutant également un terme auto-régressif et avons été attentifs à l'impact des régions voisines sur la région même. L'objectif était d'obtenir, par une approche bayésienne (Bayesian Data Analysis, Gelman, Rubin et al.), une modélisation plus fine de ces populations de rouille brune, de mettre en évidence des affinités entre certains types de pathogènes et certaines variétés, et d'observer si la fréquence variétale joue un filtre important relativement aux effectifs des pathogènes. Nous découperons notre étude en quatre parties. Dans un premier chapitre, nous présenterons les données et sélectionnerons certains pathogènes et variétés de blés parmi les presque deux cent pathogènes et mille variétés disponibles sur la période étudiée. Nous exposerons ensuite notre modèle dans un deuxième chapitre. Une troisième partie aura pour but d'expliquer les fondements de la statistique bayésienne. Enfin, le dernier chapitre analysera la pertinence du modèle et présentera les résultats qui en découle.
Type de document :
Rapport
Liste complète des métadonnées

https://hal.inrae.fr/hal-02807875
Déposant : Migration Prodinra <>
Soumis le : samedi 6 juin 2020 - 04:39:39
Dernière modification le : vendredi 12 juin 2020 - 10:43:26

Identifiants

  • HAL Id : hal-02807875, version 1
  • PRODINRA : 172743

Citation

David Blanchard. Modélisation du risque sanitaire en grande culture à l'échelle régionale par une approche bayésienne. 2012, 44 p. + 7 p. annexes. ⟨hal-02807875⟩

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