Les mod les de culture Quelle utilisation en agriculture de pr cision

1. Les mod�les de cultureQuelle utilisation en agriculture de pr�cision?

2. Pourquoi mod�liser ?

3. Introduction Interaction entre facteurs Dynamisme du syst�me Complexit� des calculs Pouvoir pr�voir pour �laborer des strat�gies a priori Pouvoir porter un diagnostic � un instant t sur l��tat de la culture pour piloter les interventions (tactique)

4. Plan de l�expos� Introduction Qu'est-ce qu'�un mod�le de culture ? Exemple de CERES Apports : les fonctions de base du mod�le de culture adapt�es � l�agriculture de pr�cision Limites : le changement d��chelle impos� � l�agriculture de pr�cision impose un nouveau cahier des charges aux mod�les de culture Conclusion

5. Un mod�le de culture simule: La croissance d�un peuplement v�g�tal en fonction de son environnement (climat, sol) et des pratiques culturales En retour, l�impact de la culture sur les compartiments environnementaux (sol, eaux souterraine et superficielles, atmosph�re)

6. G�ographie des mod�les

7. Le mod�le CERES (bl�)

8. Description des modules1. Transferts sol

9. Description des modules2. Transformations C-N solle turnover de la mati�re organique (NCSOIL)

10. Variables d��entr�es et de sortie

11. Param�tres � renseigner SOL Propri�t�s hydrodynamiques Tailles et C/N des pools de mati�re organique Potentiels de nitrification / d�nitrification PLANTE Dur�e des stades ph�nologiques Morphologie ATMOSPHERE Albedo sol R�sistances a�rodyn. Vent, concentration

12. 1. D�finition d�un mod�le de culture Conclusion Un formalisme efficace � l��chelle de la parcelle Des concepts fondateurs communs malgr� le grand nombre de mod�les existants Quel apport en agriculture de pr�cision? Quelle l�gitimit� � utiliser ces mod�les � une �chelle infra-parcellaire?

13. 2. Apports : les fonctions de base du mod�le de culture adapt�es � l�agriculture de pr�cision

14. D�marche pour l�utilisation �spatialis�e� des mod�les Spatialiser les propri�t�s du sol et le climat sur la parcelle Int�grer les donn�es exog�nes (indicateurs): Interfacer donn�es / sorties du mod�le Am�liorer la pr�diction du mod�le Rechercher la d�cision qui optimise le fonctionnement du syst�me (crit�res environnementaux, agronomiques, etc..)

15. La jointure spatiale : comment comparer des variables mesur�es ou simul�es sur des �chelles spatiales diff�rentes? Quelle est la taille minimale d�une zone? L��tude sur une ann�es culturale ne suffit pas pour �valuer l�int�r�t de la modulation. Nous avons d�j� �voqu� le pb de l�interaction sol*climat. Les successions culturales en pr�sence sont �galement � prendre en compte pour juger de l�int�r�t de moduler les apports. Par ex., ce graphe montre les simulations de nitrates lessiv�s sur 2 successions : bl� colza et colza bl�. Il appara�t que qq soit l�ann�e et m�ordre de la succession, les pb de lessivage apparaissent sous le bl�. C�est donc 1 ann �e sur 2 que la modulation pourra �tre int�ressante pour limiter l�impact environnemental des cultures. Et la modulation sera d�autant plus int�ressante que la surfertilisation du bl� sera importante. Ceci est montr� sur le graphe de droite qui pr�sente les fr�quences cumul�es de qtit� d�N lessiv� au terme d�un succession colza bl�. L��tude sur une ann�es culturale ne suffit pas pour �valuer l�int�r�t de la modulation. Nous avons d�j� �voqu� le pb de l�interaction sol*climat. Les successions culturales en pr�sence sont �galement � prendre en compte pour juger de l�int�r�t de moduler les apports. Par ex., ce graphe montre les simulations de nitrates lessiv�s sur 2 successions : bl� colza et colza bl�. Il appara�t que qq soit l�ann�e et m�ordre de la succession, les pb de lessivage apparaissent sous le bl�. C�est donc 1 ann �e sur 2 que la modulation pourra �tre int�ressante pour limiter l�impact environnemental des cultures. Et la modulation sera d�autant plus int�ressante que la surfertilisation du bl� sera importante. Ceci est montr� sur le graphe de droite qui pr�sente les fr�quences cumul�es de qtit� d�N lessiv� au terme d�un succession colza bl�.

16. Simuler correctement l�effet des facteurs du milieu sur le rendement

17. Simuler correctement l�effet des facteurs du milieu sur le rendement

18. Construire et �valuer des strat�gies de fertilisation azot�e D�marche g�n�rale

19. Construire et �valuer des strat�gies de fertilisation azot�e

20. Construire et �valuer des strat�gies de fertilisation azot�e

21. Construire et �valuer des strat�gies de fertilisation azot�e

22. Construire et �valuer des strat�gies de fertilisation azot�e

23. Construire et �valuer des strat�gies de fertilisation azot�e Evaluer la fertilisation : couplage � un mod�le �conomique

24. Construire et �valuer des strat�gies de fertilisation azot�e Evaluer la fertilisation : comment valoriser les crit�res d��valuation environnementaux Par ailleurs, dans le contexte de culture intensive dans lequel nous nous trouvons, les parcelles cultiv�es sont g�n�ralement proches de leur rendement potentiel (c�est le cas notamment pour la CDD de Grignon). Dans cette portion de la courbe, des variations de doses de l�ordre de 10 unit�s (cf Grignon) entra�nent de faibles variations de rdt. En revanche, les exc�dents entra�nent des aug du reliquat � la r�colte. L�int�r�t de la modulation d�pend alors du contexte �conomique : co�t de l�engrais, primes ou p�nalisations en fonction du degr� d�intensification et de l�impact environnemental des cultures�.On est donc dans un syst�me multi-crit�res o� la prise en compte du contexte au sens large (contexte �co, successions culturales, organisation de l�exploitation�). Il est Par ailleurs, dans le contexte de culture intensive dans lequel nous nous trouvons, les parcelles cultiv�es sont g�n�ralement proches de leur rendement potentiel (c�est le cas notamment pour la CDD de Grignon). Dans cette portion de la courbe, des variations de doses de l�ordre de 10 unit�s (cf Grignon) entra�nent de faibles variations de rdt. En revanche, les exc�dents entra�nent des aug du reliquat � la r�colte. L�int�r�t de la modulation d�pend alors du contexte �conomique : co�t de l�engrais, primes ou p�nalisations en fonction du degr� d�intensification et de l�impact environnemental des cultures�.On est donc dans un syst�me multi-crit�res o� la prise en compte du contexte au sens large (contexte �co, successions culturales, organisation de l�exploitation�). Il est

25. Aider au diagnostic sur le fonctionnement des cultures Effectuer un diagnostic = porter un jugement sur le fonctionnement de la culture a posteriori -> expliquer les �carts au rendement objectif

26. La jointure spatiale : comment comparer des variables mesur�es ou simul�es sur des �chelles spatiales diff�rentes? Interpoler les donn�es avant ou apr�s simulation?

27. On d�crit les modalit�s de renseignement spatialis� des variables d��entr�e du mod�le avec la p�do et les fonctions de p�dotransfert (cf expos� de D. King)On d�crit les modalit�s de renseignement spatialis� des variables d��entr�e du mod�le avec la p�do et les fonctions de p�dotransfert (cf expos� de D. King)

29. 29

31. Ben, l�, c�est les r�sultats sous forme carto Ou l�on voit que c�est pas encore parfait�Ben, l�, c�est les r�sultats sous forme carto Ou l�on voit que c�est pas encore parfait�

32. On illustre ici un des int�r�ts de la m�thode (outre qu�elle permet de corriger la simulation par le mod�le) : elle fournit une cartographie des param�tres r�-estim�s (exemple ici la profondeur de l�obstacle � l�enracinement). Je t�envoie �a demain!�.On illustre ici un des int�r�ts de la m�thode (outre qu�elle permet de corriger la simulation par le mod�le) : elle fournit une cartographie des param�tres r�-estim�s (exemple ici la profondeur de l�obstacle � l�enracinement). Je t�envoie �a demain!�.

33. Am�liorer la pr�cision des mod�les : apports de l�assimilation de donn�es Corriger les pr�dictions du mod�le � partir de mesure du LAI par t�l�d�tection en cours de culture Pilotage du 3�me apport d�azote Perte de la valeur pr�dictive du mod�le (pas de test de strat�gie a priori possible) Diagnostic sur les phases pr�coces de d�veloppement (LAI)

34. Conclusions

35. Conclusions TD CERES : Utilisation du mod�le pour �tudier la r�ponse � l�azote de 4 zones de sol de la parcelle Pont Cailloux et raisonner la modulation de la fertilisation N Construction des courbes de r�ponse � l�azote Analyse fr�quentielle de l�effet de la variabilit� interannuelle du climat sur le rendement potentiel D�finition d�un rendement objectif pour chaque zone Proposition d�une modulation de la fertilisation azot�e

36. Aider au diagnostic sur le fonctionnement des cultures On ne peut identifier que les facteurs limitants que l�on a introduits dans le mod�le ? implique une connaissance a priori du syst�me Ex : AZODYN ne contient pas de module hydrique CERES ne rend pas compte de l�effet des maladies

37. Aider au diagnostic sur le fonctionnement des cultures Peut-on coupler plusieurs mod�les pour rendre compte de plusieurs facteurs limitant?

38. Aider au diagnostic sur le fonctionnement des cultures Peut-on coupler plusieurs mod�les pour rendre compte de plusieurs facteurs limitant?

39. Aider au diagnostic sur le fonctionnement des cultures Peut-on coupler plusieurs mod�les pour rendre compte de plusieurs facteurs limitant?

40. Aider au diagnostic sur le fonctionnement des cultures Conclusion Les mod�les ne peuvent rendre compte que des facteurs limitants qu�on y a introduit Paz et al, 2001 : Mod�le de fonctionnement du peuplement + coef de r�duction pour maladies et mauvaises herbes ? Vers :

41. 2. Apports : les fonctions de base du mod�le de culture adapt�es � l�agriculture de pr�cision Conclusion Des apports d�j� pertinents � l��chelle de la zone homog�ne Des am�liorations n�cessaires : Sur la compr�hension du fonctionnement du couvert : am�liorer le nombre de facteurs limitants pris en compte (couplage de mod�le) Sur l'acquisition des param�tres (fonctionnement du sol) Sur l��valuation multicrit�res � l��chelle de l�EA (mod�les �conomiques) Sur la nature des crit�res d��valuation en eux-m�me (impact environnemental) : �chelle de la soci�t�

42. La notion de propri�t�s �mergentes du peuplement est-elle toujours respect�e? H�t�rog�n�it� spatiale et dilution de l�azote

43. Les contraintes qui s��xercent sur le peuplement peuvent etre �galement biotiques. Ainsi, ce haricot est soumis � la pression de comp�tition de mauvaises herbes pour les ressources.Les contraintes qui s��xercent sur le peuplement peuvent etre �galement biotiques. Ainsi, ce haricot est soumis � la pression de comp�tition de mauvaises herbes pour les ressources.