Contexte général et intérêt pour le sujet

Les parcelles agroforestières se développent en France, sous l’impulsion des politiques publiques et en réponse au développement de l’agro-écologie. En France, on estime à 2500 ha la surface des plantations de rangées d’arbres intraparcellaires (Balny, Domallain et Galbert, 2015). La biodiversité accrue par ce type de système permet de générer davantage de services écosystémiques que les systèmes agricoles monoculturaux (Diaz et al. 2015). Les interactions entre les arbres et cultures agricoles se manifestent à des échelles temporelles et spatiales différentes selon les fonctions écosystémiques (Malézieux et al. 2009) et s’expriment à la fois pour les parties aériennes (lumière, microclimat, insectes ravageurs…) et souterraines (relations sol-plante modifiées, changement dans les flux de matières et leur qualité).
Les systèmes agroforestiers engendrent de fortes attentes sociétales, comme en témoignent le paysage foisonnant des acteurs de cette filière émergente : deux associations nationales (AFAF et Afac-Agroforesteries) qui fédèrent quelque 25 associations locales impliquées dans la plantation d’arbres et de haies dans l’espace agricole (Arbres et Paysages 32, Prom’Haies Poitou Charentes, etc) . Pour autant, les chercheurs français n’ont que peu de références à fournir, l’UMR SYSTEM (Montpellier) et l’UE Ferlus (Lusignan) étant les seules à proposer des dispositifs expérimentaux. Pour l’UMR ISPA (Interactions Sol-Plante-Atmosphère, organisme d’accueil du stage), les systèmes agroforestiers permettraient de placer sur le terrain de l’agro-écologie systémique quelques fronts de recherche actuels :

– impacts des effets de compétition et de facilitation sur la croissance des plantes
– effet des remontées hydrauliques permises par le système racinaire des arbres sur l’alimentation en eau des cultures en période estivale (Domec et al 2010, 2011)
– effet de l’association sur les communautés de décomposeurs du sol (Fanin et al. 2016)
– effet de la compétition inter-spécifique sur le fonctionnement et la distribution des racines (Bakker et al. 2009).
– effet de la complémentarité de niches physiques et chimiques sur les cycles des minéraux (Gonzalez et al. 2013)
– analyse des flux de carbone au sein du système sol-plante atmosphère (Moreaux et al. 2011)
– effet de la mixité des couverts sur la modification du micro-climat (Dupont et Patton, 2012)

Objectifs et démarche :

L’objectif principal du stage est de recenser et de caractériser sur le périmètre de la Nouvelle Aquitaine les dispositifs agro-forestiers qui pourraient représenter des sites d’études pour les chercheurs de l’UMR ISPA ainsi que des dispositifs de démonstration pour les étudiants de l’enseignement agricole. Le rapprochement entre scientifiques et acteurs de terrain est un moteur important de cette initiative.

La démarche proposée pour le stage pourrait suivre le déroulement suivant :
1) Etat des connaissances pratiques/expérimentales (de terrain) sur l’apport des associations arbres + cultures à l’amélioration de l’efficience d’utilisation des ressources (ex : P, K, eau, lumière…) et aux conditions environnementales de croissance (microclimats …);
2) Description du paysage des professionnels de l’agroforesterie en France voire en Europe (milieux associatifs, unités de recherches, bureaux d’études, …);
3) Identification auprès des scientifiques de l’UMR ISPA de leurs besoins en supports expérimentaux portant sur l’objet agroforestier (ascenseurs hydrauliques, transferts de nutriments, interactions racinaires, mycorhizes, bilans radiatifs, transpiration, …)
4) Identification au sein des organismes techniques, d’enseignements et de recherche en Nouvelle Aquitaine (Maisons rurales, Lycées agricoles, Unités Expérimentales INRA- ARVALIS) de dispositifs candidats à la mise en œuvre de telles recherches, et pouvant servir de vitrines pour l’enseignement. L’identification auprès des agriculteurs aura lieu dans un second temps (facultatif);
5) Caractérisation biophysique des systèmes agroforestiers retenus, sur la base d’indicateurs dont la définition sera discutée avec les acteurs scientifiques et de terrain, et devant s’inscrire dans le budget du stage. Pour les parcelles gérées par les agriculteurs, un volet sociologique pourra être ajouté (motivations, retours d’expériences, …).
6) Animation, au sein de chaque axe thématique de l’UMR ISPA, sur l’apport des dispositifs agroforestiers au développement des problématiques scientifiques en cours.
7) Essais de mise en place de protocoles de mesures liés aux questions scientifiques identifiées auprès des chercheurs de l’UMR ISPA et analyse des principales difficultés rencontrées. Rédaction du mémoire.
Ce stage se démarque d’une approche classique expérimentale. Il nécessitera néanmoins une grande organisation et une rigueur analytique pour mettre en place une base de données des exploitations agroforestières de Nouvelle Aquitaine. Au cours de ce stage, le stagiaire sera amené à rencontrer un grand nombre d’acteurs de l’agroforesterie, à l’interface entre la recherche et le milieu agricole, et pourra se constituer un réseau de qualité.

Compétences recherchées :

– Master ou ingénieur en agronomie, environnement, écologie.
– Connaissance du monde agricole, compétences en agronomie, écophysiologie
– Bonnes capacités relationnelles (entretiens avec des associations, des agriculteurs, des chercheurs…)
– Des connaissances sur l’agroforesterie seraient un avantage

– Permis de conduire nécessaire pour les déplacements.

Conditions matérielles :

Localisation :
L’organisme d’accueil est l’INRA, UMR ISPA, équipe EcoFun à Villenave d’Ornon.
Le stagiaire aura un bureau à Bordeaux Sciences Agro à Gradignan, lieu de travail des deux encadrants Lionel Jordan-Meille et Marie Charru (enseignants chercheurs). Il sera amené à faire des déplacements à l’INRA de Villenave d’Ornon ainsi que dans la région Nouvelle Aquitaine (frais de déplacement pris en charge par l’unité).

Gratification : environ 550 euros/mois

Contacts

Pour candidater, envoyer un CV et une lettre de motivation à :

Lionel Jordan-Meille, enseignant-chercheur en agronomie et nutrition des plantes (Bordeaux Sciences Agro)
e-mail : [email protected], tel : 05 57 35 07 58

et à

Marie Charru, enseignante-chercheuse en sylviculture et aménagement forestier (Bordeaux Sciences Agro)
e-mail : [email protected], tel : 05 57 35 86 23

Bibliographie
Bakker MR, Jolicoeur E, Trichet P, Augusto L, Plassard C, Guinberteau J, Loustau D. 2009. Adaptation of fine roots to annual fertilization and irrigation in a 13-year-old Pinus pinaster stand. Tree Physiol. 29:229–238.
Balny, Domallain, Galbert, 2015. Promotion des systèmes agroforestiers : Propositions pour un plan d’actions en faveur de l’arbre et de la haie associés aux productions agricoles. Rapport N°14094 du CGAAER.
Domec, J.C., King, J.S., Noormets, A., Treasure, E.A., Gavazzi, M.J., Sun, G., McNulty, S.G. 2010. Hydraulic redistribution of soil water affects whole stand evapotranspiration and net ecosystem carbon exchange. New Phytologist 187: 171-183
Domec, J.C., J. Ogée, A. Noormets, J. Jouangy, M. Gavazzi, E. Treasure, G. Sun, S. McNulty, King. J.S. 2012. Interactive effects of nocturnal transpiration and climate change on the root hydraulic redistribution and carbon and water budgets of Southern US pine plantations. Tree Physiology 32(6):707-723.
Dupont S., Patton E. G. 2012: Influence of stability and seasonal canopy changes on micrometeorology within and above an orchard canopy: The CHATS experiment, Agricultural and Forest Meteorology, 157, 11-29.
Fanin N., Hättenschwiler S., Chavez P., Fromin N. 2016 Asynchronous availability of N and P regulates the activity and structure of the microbial decomposer community. Frontiers in Microbiology 6, doi: 10.3389/fmicb.2015.01507.
Gonzalez M, Augusto L, Gallet-Budynek A, Xue J, Yauschew-Raguenes N, Guyon D, Trichet P, Delerue F, Niollet S, Andreasson F, Achat DL and Bakker MR. 2013. Contribution of understory species to total ecosystem aboveground and belowground biomass in temperate Pinus pinaster Ait. forests. For. Ecol. Manage. 289: 38–47.
Moreaux, V., É. Lamaud, A. Bosc, J.-M. Bonnefond, B. E.Medlyn, Loustau D. 2011. Paired comparison of water, energy and carbon exchanges over two young maritime pine stands (Pinus pinaster Ait.): Effects of thinning and weeding in the early stage of tree growth, Tree Physiol., 1 (9), 903–921

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