Academic literature on the topic 'Sols – Préparation – Gestion'

Ces dernières années, le CESBIO a mis en place un Observatoire Spatial Régional (OSR), dispositif d'observation couplant mesures de terrain et télédétection dans le sud-ouest de la France. L'OSR se base sur des acquisitions mensuelles de données satellitaires à résolution décamétrique depuis 2002 et sur des sites expérimentaux lourdement instrumentés (mesures en continu de flux d'eau et de carbone) à partir de 2004. Ce dispositif a été reconnu service d'observation par l'INSU/CNRS en 2007 et site Kalideos par le CNES fin 2009 sous le nom de « OSR MiPy ». Le site atelier correspond à l'emprise d'une image Spot, soit environ 50 x 50 km, et couvre une grande diversité de milieux (pédologie, topographie), d'occupation et d'utilisation des sols, de pratiques et de modalités de gestion (agricole, forestière…) et de conditions climatiques (fort gradient de déficits hydriques estivaux).Pour la télédétection, ce site a servi la préparation de SMOS et soutient maintenant en priorité la préparation des missions VENµS et Sentinel-2. Les aspects radar, imagerie thermique et les approches multi-capteurs se développent depuis peu. Le traitement du signal, la physique de la mesure et l'amélioration de la qualité des données constituent le premier axe de recherche. Au niveau thématique, le CESBIO a pour priorité le suivi et la modélisation des agrosystèmes de grandes cultures. L'implication récente d'autres partenaires scientifiques ou de gestionnaires a permis d'initier des travaux sur d'autres aspects, comme la biodiversité, l'aménagement du territoire, le suivi de l'extension urbaine, les risques environnementaux, la santé des forêts, l'enfrichement, la diversité et la productivité des prairies. La valorisation des 10 années d'archives 2002-2011 débute et semble très pertinente pour la caractérisation en haute et en basse résolution des conséquences d'années climatiques atypiques (2003, 2011) sur les éco-agro-systèmes. L'extrapolationdes résultats obtenus sur ce site atelier à toute la région Midi-Pyrénées ou à la chaine des Pyrénées est aussi initiée.

Les systèmes intensifs de monoculture de maïs ont conduit à une contamination importante des eaux souterraines et superficielles par les pesticides sur le bassin versant Adour-Garonne. Dans une logique de gestion de ce risque environnemental, l’objectif général de cette thèse est d’apporter des éléments de compréhension de la dynamique de l’eau et du devenir de molécules herbicides sous différentes conduites culturales du maïs. Les molécules herbicides étudiées sont l’isoxaflutole et son produit de dégradation possédant l’action herbicide, le dicétonitrile, qui représentent une solution de remplacement de l’atrazine dans les programmes de désherbage. Quatre systèmes de culture du maïs, croisant deux techniques de travail du sol (technique conventionnelle avec labour vs. Technique de conservation avec travail superficiel) avec deux modes de gestion de la période d’interculture (sol nu vs. Sol couvert par une culture intermédiaire), sont conduits sur une parcelle agricole située sur un sol limoneux hydromorphe de la vallée alluviale de la Garonne. Les dynamiques de l’eau et des herbicides ont été suivies durant deux années (2005 et 2006) en conditions de plein champ à partir d’un dispositif instrumenté. En complément, une caractérisation détaillée de l’hétérogénéité des propriétés physiques du sol et des mécanismes impliqués dans la dissipation des pesticides, notamment la rétention et la dégradation des pesticides par le sol, a été menée en s’appuyant sur une description morphologique des compartiments de sol créés par les opérations culturales successives. Certains des paramètres obtenus ont ensuite été utilisés dans un travail de modélisation des dynamiques de l’eau et des solutés sur les modalités les plus contrastées (i. E. Technique conventionnelle / sol nu et technique de conservation / sol couvert), à l’aide du modèle HYDRUS 2D. Les résultats de suivi au champ montrent un fonctionnement hydrodynamique différencié entre les systèmes de travail du sol en 2005. Un drainage plus important sous les modalités en technique conventionnelle durant la période de culture est mesuré mais demeure sans conséquence significative sur les pertes d’herbicide. En 2006, en revanche, aucun effet lié au travail du sol sur le drainage n’a été mis en évidence. Sur cette année là, les pertes d’eau et d’herbicide ont été plus faibles sous les modalités ayant reçu au préalable un couvert végétal en période d’interculture ce qui peut s’expliquer par un ralentissement de la migration de l’eau et des solutés consécutifs à un assèchement du sol par le couvert. L’étude des capacités d’infiltration en surface dans les différentes modalités a permis de mettre en évidence l’importance de la variabilité temporelle des propriétés hydrodynamiques du sol travaillé qui, selon la période à laquelle les mesures sont conduites, peut induire un biais dans l’estimation de ces propriétés. Les mesures de conductivité hydraulique réalisées dans les profils culturaux indiquent des capacités de conduction de l’eau globalement plus faibles mais plus homogènes en technique de conservation qu’en technique conventionnelle. Le travail du sol à la charrue est en effet à l’origine d’une importante variabilité verticale et latérale des propriétés physiques, variabilité que nous identifions également dans les mesures de teneur en eau immobile du sol, à l’origine d’un transport préférentiel des solutés. Au niveau des pesticides étudiés, la rétention des deux composés est corrélée à la teneur en carbone organique des compartiments de sol concernés, se traduisant par une rétention supérieure en technique de conservation. La dégradation de l’isoxaflutole étant essentiellement abiotique, le travail du sol n’a que peu d’effet sur elle et ce sont principalement les conditions du milieu qui influencent la cinétique de dégradation. En revanche, la dégradation du dicétonitrile, d’origine biologique, est plus rapide en technique de conservation et reste sensible aux conditions d’incubation. Là-encore, une variabilité verticale et latérale des propriétés de dégradation en technique conventionnelle lié au travail du sol à la charrue a été mise en évidence, alors qu’en technique de conservation, la variabilité de la dégradation du dicétonitrile est associée à la stratification verticale des matières organiques. La modélisation des phénomènes observés a tout d’abord permis de souligner une déconnection importante entre les mesures physiques réalisées en laboratoire (rétention en eau) et le fonctionnement du sol non perturbé. L’utilisation de mesures de terrain du potentiel matriciel et de la teneur en eau du sol, couplée à une étape de modélisation inverse, a abouti à une bonne représentation de la dynamique de l’eau et des solutés sous les deux modalités étudiées. Les représentations numériques ainsi obtenues indiquent des pertes en herbicide plus faibles en technique de conservation / sol couvert mais soulignent également la nécessité d’une prise en compte simultanée de l’hétérogénéité du milieu sol et du développement racinaire de la plante.

Le microbiome du sol contribue à plusieurs rôles écologiques favorables à une agriculture durable. L’étude métagénomique des communautés du sol permet une nouvelle compréhension de l’impact des pratiques culturales sur l’écologie microbienne du sol. L’objectif du projet était de vérifier les impacts du travail de sol (labour ou travail réduit),de la fertilisation (fumier de poulet, lisier de bovin laitier, lisier de porc, engrais minéraux NPK ou PK) et de la gestion des résidus de culture (retournés ou exportés) après sept et huit années sur les communautés bactériennes et fongiques dans deux sols contrastés(loam sableux [LS] et argile limoneuse [AL]). La conservation des résidus a augmenté les diversités bactériennes dans le LS chaque année et fongiques dans chaque type de solet année. Cette pratique a influencé les Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia, Chloroflexi, Bacteroidetes, Gemmatimonadetes, Cyanobacteria et Nitrospirae, davantage en 2016 qu’en 2015 et différemment selon le type de sol. L’application de lisier de porc a diminué la diversité fongique de chaque type de sol et année tout en favorisant l’abondance relative des Pyronemataceae, en comparaison à tous les autres traitements de fertilisation. Ces résultats ont été corrélés à des teneurs élevées en Cu des sols. La diversité des champignons mycorhiziens arbusculaires n’a pas été clairement affectée par les pratiques culturales. Les Glomus,Paraglomus et Claroideoglomus, les trois genres mycorhiziens les plus abondants, ont été affectés par le travail du sol dans le LS, par la fertilisation dans l’AL alors que la gestion des résidus a eu des effets dans l’AL en 2015 et dans le LS en 2016. En conclusion, les communautés bactérienne et fongique ont été influencées par les résidus pour chaque type de sol et année. La fertilisation, l’application de lisier de porc corrélé aux teneurs de Cu du sol, a influencé les communautés fongiques
Soil microbiome is involved in many ecological services contributing to sustainable agriculture. Metagenomic techniques now allow a whole new level of comprehension of soil microbial communities. The aim of our research project was to define the impacts of tillage (plowing or reduced tillage), fertilization (poultry manure, dairy cattle slurry, pigs lurry, NPK and PK mineral fertilizers) and residues management (returned or exported)on bacterial and fungal soil communities on two soils with contrasting texture (sandy loam [LS] and silty clay [AL]) after seven and eight years. Residues conservation increased bacterial diversity in the sandy loam each year and fungal diversity in each soil type and year. Residues conservation also impacted Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia, Chloroflexi, Bacteroidetes, Gemmatimonadetes, Cyanobacteria and Nitrospirae, more in 2016 than 2015, and differently according to soil types. Pig slurry application reduced fungal diversity. This type of fertilizer was furthermore linked to higher relative abundance of Pyronemataceae compared to other fertilizers for each soil type and year. These effects were correlated to high copper concentration in soil. Arbuscular mycorrhizal fungi diversity was not clearly impacted by the treatments. Glomus, Paraglomus and Claroideoglomus, the three more abundant mycorrhizal genera, were affected by soil tillage in LS each year, by fertilization in AL each year and by residues management in AL for 2015 and in LS for 2016. In conclusion, bacterial and fungal communities were influenced the most by residues conservation. Fertilization via pig slurry applications was correlated with high soil copper concentration and impacted the most fungal community.

En Suède boréale, les techniques de régénération forestière utilisées par la foresterie moderne, notamment les préparations de sols précédant la plantation, endommagent les pâtures de lichen terricoles (Cladina spp.), et sont devenues une source de conflit entre forestiers et éleveurs de rennes Sami. L'objet de cette thèse est d'étudier des stratégies de régénération forestière pouvant réduire les perturbations et promouvoir le ré-établissement du lichen des rennes. Les savoirs et les pratiques des éleveurs Sami sur la ressource en lichen sont également analysés. Les effets de préparations de sol moins perturbatrices sur le ré-établissement du tapis de lichen, le pâturage des rennes et l'établissement de plants de Pinus sylvestris furent étudiés. L'utilisation de l'HuMinMix, technique mélangeant le couvert de lichen avec la couche d'humus et le sol minéral, est favorable à la régénération du tapis de lichen par comparaison aux préparations de sols conventionnelles. Cependant, l'établissement des jeunes pins est supérieur suivant une préparation exposant seulement le sol minéral. L'occurrence de dégâts mécaniques, possiblement causés par le piétinement des rennes, est un argument pour éviter la plantation dans les parcelles fortement fréquentées par les rennes, au profit de la régénération naturelle ou de l'ensemencement afin d'éviter les conflits avec les propriétaires forestiers. La régénération complète du tapis de lichen suivant la préparation de sol HuMinMix est estimée à une dizaine d'année comparé à plus de cinquante ans suivant les techniques conventionnelles. Les possibilités de dispersion artificielle du lichen, par exemple dans des parcelles fortement endommagées par les préparations de sol, sont également étudiées. La nature du substrat s'avère être un facteur clé pour l'établissement du lichen dispersé. Le sol minéral se révèle être un substrat ne permettant pas l'immobilisation des fragments de lichen, alors que les substrats organiques sont favorables à l'établissement et à la croissance du lichen. Au cours du suivi de 17 parcelles en régénération, toutes les espèces du genre Cladina furent observées colonisant naturellement les sols scarifiés. Néanmois la présence d'espèces de lichen pionnières semble favoriser l'établissement des lichens du genre Cladina. Toutes les méthodes de dispersion testées résultèrent en un établissement effectif du lichen. Néanmoins l'établissement suivant la transplantation de thalles lichéniques entiers, non-fragmentés, fût sévèrement réduit par le pâturage des rennes, alors que l'établissement à partir de thalles fragmentés le fût beaucoup moins. Une étude ethnolinguistique permit également de démontrer que, contrairement à son usage dans la culture occidentale où le mot ‘pâture' est associé à une communauté végétale spécifique, l'usage par les éleveurs Sami du même mot (guohtun en Sami) inclut l'effet de la neige sur les pâtures de lichen et leur pâturage par les rennes. Les éleveurs de rennes Samis utilisent leurs savoirs sur l'influence de la végétation forestière sur les conditions de neige, et donc les conditions de pâturage, pour élaborer des stratégies de pâturage au cours de l'hiver. C'est pourquoi il est nécessaire d'intégrer le savoir des éleveurs Sami sur les pâturages hivernaux en tenant compte des conséquences de la régénération forestière sur le développement et la structure du peuplement, afin d'améliorer la compréhension des effets de la production forestière sur le pâturage hivernal des rennes, et pour développer des stratégies qui satisfassent les gestionnaires forestiers et les éleveurs de rennes.

Les tourbières tropicales jouent un rôle important en tant que réservoirs de carbone, en stockant environ 350 000 TgC. Au cours des dernières décennies, les changements dans l'utilisation des terres et les pratiques de gestion des plantations forestières et agricoles, tels que le recours aux incendies et au drainage, ont entraîné une perte importante de carbone. En Indonésie, ces incendies affectent à la fois l'économie et la santé publique de toute la région. Dans cette thèse, nous avons envisagé différents scénarios d'atténuation pour réduire les incendies de tourbières, comme la conversion de la biomasse aérienne en bioénergie ou en d'autres bioproduits.Tout d'abord, nous avons estimé un scénario de maintien du statu quo (BAU) en évaluant les postes d'émission de la gestion actuelle des terres. Nous avons ensuite étudié des scénarios d'atténuation potentiels, notamment la valorisation de la biomasse et la restauration des tourbières comme autres modes de gestion des terres. Enfin, nous avons évalué l'impact en termes de changement climatique et de critères socio-économiques de la mise en œuvre de ces scénarios d'atténuation. Nous avons réalisé cette étude à travers une étude de cas dans le district d'Ogan Komering Ilir (OKI), Indonesie.L'analyse des émissions de GES dans le scénario BAU montre que les zones touchées par les incendies rejettent respectivement 70,60±30, 139,40±31 et 159±27 Mg CO2-eq ha-1 an-1 pour les tourbières dégradées, les plantations de palmiers à huile et les plantations de bois à pâte. Les zones non touchées par les incendies rejettent respectivement 18,45±12, 85,08±21 et 108,3±15 Mg CO2-eq ha-1 an-1. Pour le scénario de restauration, nous avons trouvé des émissions de GES similaires pour les trois utilisations des terres, de -0,9 Mg CO2-eq ha-1 an-1.Suite à cette évaluation, nous avons évalué la faisabilité des scénarios de valorisation de la biomasse dans l'OKI sur la base de critères socio-économiques. Dans les zones où la création d'un tel marché de la biomasse est réalisable, nous avons prévu une réduction de 4 à 6 % des émissions de GES par rapport à l'OKI. La relance du marché de la biomasse dans ces zones pourrait permettre de réduire les occurrences d'incendie sans investissement gouvernemental. Au contraire, l'industrie ne sera pas en mesure de valoriser la biomasse là où aucun marché de la biomasse économiquement viable ne peut être réalisé. Pour ces zones, nous suggérons plutôt de concentrer les efforts sur les paiements incitatifs ou les stratégies de restauration des tourbières.Nous avons conclu en présentant la valorisation de la biomasse comme une alternative prometteuse aux pratiques actuelles, susceptible de réduire l'impact négatif des incendies tout en générant un nouveau revenu pour la population
Tropical peatlands play an important role as carbon pools, storing approximately 350,000 TgC. Over the last decades, changes in land use and land management practices for forestry and agricultural plantations, such as the use of fires and drainage, have led to a significant amount of carbon loss. In Indonesia, these fires affect both the economy and the public health of the entire region. In this thesis, we considered different mitigation scenarios to reduce peatland fires, such as converting aboveground biomass into bioenergy or other bio-products.First, we estimated a business as usual (BAU) scenario by evaluating sources of emission of the current land management. We then investigated potential mitigation scenarios, including biomass valorization and peatland restoration, as alternative land management options. Finally, we evaluated the impact in terms of climate change and socio-economic criteria of the implementation of these mitigation scenarios. This study was based on a case study in the Ogan Komering Ilir (OKI) district of Indonesia.The analysis of GHG emissions in the BAU scenario shows that areas affected by fire release 70.60±30, 139.40±31 and 159±27 Mg CO2-eq ha-1 yr-1 for degraded peatland, oil palm plantations and pulpwood plantations, respectively. Areas not affected by fires release 18.45±12, 85.08±21 and 108.3±15 Mg CO2-eq ha-1 yr-1, respectively. For the restoration scenario, we found similar GHG emissions of -0.9 Mg CO2-eq ha-1 yr-1 for the three land uses.Following this assessment, we evaluated the feasibility of the biomass valorization scenarios in OKI based on socio-economic criteria. In the areas where creating such a biomass market is feasible, we predicted a reduction of between 4 % and 6 % of GHG emissions compared with BAU. Boosting the biomass market in these areas could make it possible to reduce fire occurrences without government investment. On the contrary, industry will not be able to valorize the biomass in the case where no economically viable biomass market is feasible. For these areas, we instead suggest focusing efforts on incentive payments or peatland restoration strategies.We concluded by presenting biomass valorization as a promising alternative to current practices, potentially reducing the negative impact of fires while generating a new income for the population