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Rapport

MIX-Sim : une plateforme de simulation de cultures en mélange

Résumé : La conception de systèmes de culture multi-espèces est considérée comme une alternative incontournable aux systèmes intensifs conventionnels polluants et peu durables. La complexité de ces systèmes, liée à la multiplicité des combinaisons possibles entre le choix des espèces à associer, les conditions environnementales et les techniques culturales rendent le recours à la modélisation indispensable car l’expérimentation seule ne peut permettre de tester toutes les possibilités. Les modèles de cultures actuels dérivés des approches dédiées aux peuplements monospécifiques sont peu aptes à rendre compte des possibilités de mélange à la fois dans l’espace et dans le temps, et n’incorporent pas les concepts écologiques requis pour rendre compte objectivement du fonctionnement et des avantages procurés par l’association d’espèces sur une parcelle. Dans l’optique d’innover et de conserver son leadership en matière d’avancée dans le domaine de l’agroécologie, l’Unité de Recherche ASTRO (AgroSystèmes Tropicaux) s’oriente vers la mise en place d’une plateforme de simulation du fonctionnement de systèmes multi-espèces. L’objectif de ce travail de stage consiste à i) concevoir un module permettant de gérer l’implantation d’associations composées de 2 à n espèces selon des densités et des modalités géométriques diverses allant des cultures en rang aux peuplements très hétérogènes tels qu’on les rencontre dans les ‘jardins créoles’, ii) coupler ce module à un modèle 1D de simulation des interactions souterraines pour l’eau entre 2 espèces associées, incorporant une hypothèse originale de minimisation de l’énergie permettant de traiter l’hypothèse innovante de différenciation de niche écologique. Le postulat de départ repose sur les possibilités de complémentarité à rechercher dans l’exploitation de niches différentes pour l’acquisition des ressources du milieu. Le programme MIX-Sim a été conçu à cet effet pour visualiser comment les contraintes liées à la densité de plantation et à l’alimentation hydrique dans un premier temps, influent sur le développement de la biomasse et du profil racinaire d’espèces associées. Nous avons utilisé comme base de développement i) la plateforme OpenAlea pour la conception de scènes de cultures et ii) le programme MEWEM (Minimum Energy Water Exraction Model) implanté sous la plateforme RECORD pour la modélisation du partage de l’eau et le test de l’hypothèse de différenciation de niche. Les premiers résultats sont très convaincants. La scène d’accueil permet effectivement de simuler les principales modalités d’association sur une parcelle. Le couplage au modèle MEWEM permet de tester et de rendre compte de la différenciation de niches écologiques et constitue une base pour le développement d’un outil plus complet prenant en compte les interactions pour d’autres ressources que l’eau (lumière, nutriments).
Liste complète des métadonnées

https://hal.inrae.fr/hal-02807957
Déposant : Migration Prodinra <>
Soumis le : samedi 6 juin 2020 - 04:45:46
Dernière modification le : vendredi 12 juin 2020 - 10:43:26

Identifiants

  • HAL Id : hal-02807957, version 1
  • PRODINRA : 189629

Collections

Citation

Fabien Ivanoff. MIX-Sim : une plateforme de simulation de cultures en mélange. Université des Antilles et de la Guyane (UAG), FRA. 2011, 42 p + 10 ann. ⟨hal-02807957⟩

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