Le DEET (N, N-diéthyl-m-toluamide), est connu comme le répulsif le plus utilisé au monde. Bien qu'il soit efficace contre un large groupe d'arthropodes, son mode d'action exact et sa cible moléculaire ne sont pas encore connus précisément. Grâce à l'utilisation des techniques d'électrophysiologie (patch-clamp et oil-gap), d'imagerie calcique et biochimique, nous avons étudié le mode d'action du DEET sur des cellules neurosécrétrices identifiées, les DUM neurones de la blatte Periplaneta americana. Le DEET, à forte concentration, inhibe l'activité de l'acétylcholinestérase (AChE) au niveau du DUM neurone. A faible concentration, il induit une augmentation de la concentration en calcium intracellulaire via l'activation des récepteurs cholinergiques de type muscariniques (mAChRs). Dans un deuxième temps, les interactions synergiques entre le DEET et le propoxur, un carbamate connu pour inhiber l'AChE, ont été étudiées. Les résultats ont révélé que les mAChRs, correspondent bien à une nouvelle cible potentielle pour le DEET et qu'ils sont impliqués dans l'effet synergique. Le DEET, à faible et à forte concentration, agit sur des sites allostériques positifs et négatifs des mAChRs respectivement. L'action du DEET sur le site allostérique positif des mAChRs est responsable de l'effet synergique via une augmentation de la concentration en calcium intracellulaire qui potentialise l'effet anti-AChE du propoxur. L'utilisation d'outils pharmacologiques sélectifs a permis l'identification de la voie de signalisation intracellulaire (PLC, PI-PLC, CaMKinase II, récepteurs IP3) impliquée dans l'effet synergique du propoxur. Les résultats présentés dans ce mémoire vont contribuer au développement de nouvelles stratégies basées sur l'utilisation de combinaisons d'insecticides de familles chimiques différentes afin de réduire les doses des traitements tout en augmentant l'efficacité.

Le développement de la culture du sorgho de saison sèche, qui concerne l'ensemble du bassin du lac Tchad, constitue la dynamique agraire la plus visible de ces dernières décennies dans les plaines de l'Extrême-Nord Cameroun. La plante est repiquée dans des terres argileuses plus ou moins inondables, difficilement cultivables en saison des pluies, et accomplit son cycle à partir de la réserve en eau du sol. Le traitement herbicide, introduit récemment, est utilisé de façon croissante compte tenu des avantages à la fois agronomiques pour accélérer la préparation des parcelles et maîtriser certaines adventices vivaces, et économiques en réduisant légèrement les coûts par rapport à l'emploi de manoeuvres salariés. Un travail de recherche est apparu opportun pour accompagner les agriculteurs concernant l'adaptation de ce changement technique vers une utilisation la plus modérée possible des herbicides. Notre démarche associe deux approches agronomiques : l'une consiste à cerner les problèmes que les agriculteurs doivent résoudre à travers l'analyse et la formalisation des règles de décision pour la conduite de la culture ; l'autre à évaluer de nouvelles règles de décision liées à l'utilisation de l'herbicide sur l'élaboration du rendement de sorgho et l'évolution de la flore. La combinaison de ces deux formes de connaissances agronomiques permet de conseiller les agriculteurs sur l'insertion judicieuse d'une nouvelle technique dans leurs systèmes de culture, en valorisant au mieux leurs savoirs et leurs savoir-faire. La démarche s'appuie sur des enquêtes fines à l'échelle de l'exploitation agricole et des expérimentations "systèmes de culture" en parcelles paysannes, dans deux terroirs de référence. L'analyse révèle l'importance de l'hétérogénéité inter et intra-parcellaire du sol, sur laquelle l'agriculteur s'appuie pour enchaîner les opérations afin de repiquer dans de bonnes conditions d'humidité du sol malgré la lenteur des tâches culturales et un créneau réduit de réalisation de l'implantation. Dans la majorité des situations pédoclimatiques, la réserve hydrique du sol constitue le principal facteur limitant de la culture. La concurrence des mauvaises herbes se révèle limitante dans les terrains les plus humides en particulier lors des années de bonne pluviométrie. Dans ces conditions climatiques et d'enherbement, le traitement herbicide offre des gains de rendement d'au moins 20 % et parfois beaucoup plus dans les zones inondables où prolifèrent certaines adventices vivaces. Dans les situations à dominante de graminées annuelles, le désherbage chimique ne permet pas d'augmentation de production et ne devrait être envisagé que comme une solution d'ajustement ponctuelle pour éviter à l'agriculteur de prendre du retard dans l'implantation de sa sole, en particulier lors des années les plus sèches. Les résultats ont permis de préciser les règles de décision liées à la mise en oeuvre du traitement : localisation des traitements et modulation des doses en tenant compte de l'hétérogénéité des milieux cultivés; alternance de l'utilisation d'herbicide avec le mode de préparation habituelle selon le scénario climatique. Cette démarche, mise en oeuvre dans le cadre d'un projet de développement, contribue à l'enrichissement de services d'appui et de conseil aux exploitations familiales à l'échelle régionale, notamment pour orienter les agriculteurs vers des principes de gestion intégrée de l'enherbement et limiter les effets négatifs de l'innovation sur l'environnement et l'emploi en milieu rural.

En Argentine, la biotechnologie agricole, spécialement le soya transgénique, a été adoptée de façon fulgurante et elle a provoqué un fort choc dans l’économie nationale et dans la société. Actuellement, dû à la gravité des conséquences de ce phénomène, les médias, et la presse en particulier, ont fait écho du débat. Le but général de cette étude est d’analyser le débat de société sur ce phénomène dans la presse écrite argentine. Pour ce faire, trois objectifs spécifiques ont été retenus : dresser un portrait général du discours; comprendre le contexte politique et économique qui a permis l’insertion de la biotechnologie agricole en Argentine; et analyser les enjeux socioéthiques subjacents au problème des biotechnologies. Pour répondre à ces objectifs, on a effectué une analyse de contenu du discours social circonscrit à la presse écrite argentine entre les années 1999- 2006. La démarche privilégiée inclut la classification des articles de journaux par l’utilisation de mots-clés et l’assignation à des catégories thématiques avec l’assistance des techniques d’analyse de texte par ordinateur. Les résultats de cette étude signalent pour la période étudiée une importante couverture journalistique des biotechnologies agricoles, couverture qui, en général, a été favorable. La quantité d’articles augmente avec les années et montre un virage important des sujets commerciaux à des questions politiques. Le débat autour des conséquences environnementales et sociales de l’application du nouveau modèle agricole sont pauvrement représentées et montrent une apparition plus tardive dans les journaux argentins. Cependant, cela pourrait s’expliquer par un déplacement dans l’axe de la discussion des biotechnologies vers la sojisation qui devient l’enjeu central du débat autour du phénomène agricole. / In Argentina, agricultural biotechnology – especially transgenic soya – has been widely adopted causing a strong impact on the national economy and society. Today, because of its important impact, the media and the written press in particular have published substantial material on this phenomenon of agricultural biotechnology. The overall objective of this study is to analyze the social debate on this phenomenon in the Argentinean written press. To this end, three specific objectives were retained: to provide an overview of the discourse; to understand the political and economic context that permitted the inclusion of agricultural biotechnology in Argentina; and to analyze the socio-ethical issues underlying the integration of biotechnology into Argentinean agriculture. To meet these objectives, I conducted a content analysis of social discourse in the Argentinean press during the years 1999-2006. I classified articles using keywords and constructed thematic categories using computer-assisted text analysis techniques. The results of this study show a wide coverage of agricultural biotechnology with a generally positive presentation. The number of articles increases over time and shows a major shift from a discussion of economic to political issues. The debate over the environmental, social and ethical consequences of the implementation of this new agricultural model is poorly represented and has a late appearance in the press. However, this could be explained by a change in the focus of discussion from biotechnology to sojisation, which includes many of these issues and which has become the focus of debate about agriculture.

En réponse aux réglementations environnementales récentes incitant à une gestion préventive de la qualité de l'eau, l'agriculture biologique (AB) constitue une des solutions globales préconisée pour cette gestion préventive. L'objectif de cette thèse est d'étudier les transitions des exploitations agricoles vers l'AB dans les territoires, en prenant les aires d'alimentation de captages (AAC) en Île-de-France comme cas d'étude. En nous inscrivant en agronomie des territoires, nous développons une interface disciplinaire avec la géographie et analysons ces transitions sous l'angle des interactions entre systèmes techniques et de commercialisation à différentes échelles territoriales. Des enquêtes ont été réalisées auprès d'agriculteurs franciliens en systèmes de grandes cultures et de maraîchage et auprès d'opérateurs des filières agricoles. Des " études AAC " en cours ont également été étudiées. Nous avons abordé dans un premier temps les potentialités et les modalités de transition des exploitations vers l'AB en développant des méthodes pour évaluer leur proximité technique à l'AB et l'ampleur des sauts techniques et commerciaux qu'elles auraient à réaliser dans une situation de conversion. Parallèlement, l'analyse des stratégies techniques et commerciales des exploitations biologiques a permis d'aboutir à différents modèles biologiques. Nous avons ensuite montré que les opportunités territoriales de commercialisation jouent sur les possibilités d'évolution des exploitations vers l'AB. Enfin, la pertinence de l'échelle AAC pour engager un développement territorialisé de l'AB a été remise en cause. La complexité de mise en oeuvre de cet objectif a été montrée en lien avec la superposition de territoires de différentes natures. Ce travail contribue à la compréhension des obstacles à l'insertion effective de l'AB dans les territoires à enjeu eau potable.

Pour prévoir la production, les systèmes de surveillance de la sécurité alimentaire doivent être renseignés par des données sur les surfaces cultivées et sur le rendement. Ces données peuvent être estimées par les systèmes d'observations satellitaires à moyenne résolution spatiale, qui, par leur vision synoptique, constituent une source d'information particulièrement adéquate. En Afrique de l'Ouest, l'estimation des surfaces cultivées par télédétection reste cependant problématique en raison d'un domaine cultivé fragmenté, d'une grande hétérogénéité spatiale due aux conditions environnementales et aux pratiques culturales, et de la synchronisation des phénologies des agrosystèmes et des écosystèmes liée au régime des précipitations. Dans ce contexte, cette thèse présente, en trois volets, des développements méthodologiques originaux pour la caractérisation des systèmes agricoles d'Afrique de l'Ouest par télédétection. Les méthodes ont été développées à partir de séries temporelles MODIS (250 m à 500 m de résolutionspatiale) acquises sur le Mali. (i) La cartographie des surfaces cultivées a été réalisée à partir d'indices spectraux, spatiaux, texturaux et temporels dérivés des images. Deux approches ont été appliquées : une approche de type ISODATA consécutive à une segmentation du territoire basée sur les images MODIS et une approche de fouille de données basée sur des " motifs séquentiels ". Les produits cartographiques obtenus présentent une meilleure précision que les produits globaux " occupation du sol " existants (70% vs 50% en moyenne). Cependant, une part importante des erreurs d'omission et de commission (de 20% à 40%) reste incompressible en raison de la fragmentation du domaine cultivé. (ii) La cartographie des types de systèmes agricoles a nécessité un premier travail de typologie effectué à partir d'une BD d'enquêtes de terrain de l'Institut d' Economie Rurale de Bamako sur 100 villages. Trois types de systèmes agricoles ont été déterminés à l'échelle du village : céréales dominantes (mil, sorgho), cultures intensives dominantes (maïs, coton) et mélange de sorgho et de coton. La classification des systèmes agricoles à partir des indicateurs de télédétection précédemment cités a été produite par un algorithme de type Random Forest avec une précision globale de 60%. Les résultats mettent en évidence une combinaison optimale d'indicateurs comprenant le NDVI ainsi que la texture pour la caractérisation des systèmes agricoles. (iii) Enfin, pour le suivi des cultures, le produit phénologique MODIS a été testé et évalué à partir de variables phénologiques obtenues par simulations agro-météorologiques du modèle de plante SARRA-H. Les résultats montrent que ce produit comporte des incohérences dues au fort ennuagement de début de saison des pluies. Après suppression des données aberrantes, on montre que les dates de transition phénologique des surfaces cultivées issues de MODIS sont plus précoces de 20 jours comparées aux sorties du modèle de culture, en raison notamment de la nature mixte " agro-écosystème " des surfaces à l'échelle du pixel MODIS. Les résultats de cette thèse permettent de dégager de nouvelles pistes de couplage entre télédétection, données de terrain et modélisation agro-météorologique en apportant une information continue dans le temps et dans l'espace sur la caractérisation du domaine cultivé au " Sahel ".

Cette thèse, à caractère industriel, vise à répondre à une problématique de production de l'entreprise ITK. Par la mise en oeuvre des techniques de l'ingénierie dirigée par les modèles, nous proposons un environnement de modélisation et de simulation pour la croissance des plantes. Outre sa facilité d'utilisation pour les agronomes, le prototype obtenu permet la génération automatique de code Java des modèles à intégrer dans des outils d'aide à la décision exécutés sur une plateforme Java Enterprise Edition.

La discipline agronomique s'est construite en France autour des trois objets 'parcelle', exploitation agricole' et 'territoire'. Mes travaux ont porté essentiellement sur ces deux derniers, dans une double perspective (i) de compréhension des modalités de gestion par les producteurs de leurs systèmes de production, au sein de leurs exploitations et en interaction avec leur environnement et (ii) d'aide à la conception de nouvelles formes de gestion. Ces travaux ont été ancrés dans des dispositifs combinant des terrains, essentiellement en Afrique et Amérique Latine, et des démarches de recherche-intervention mobilisant enquêtes, conception de modèles numérisés et accompagnement des acteurs. J'ai analysé les pratiques gestionnaires des producteurs dans des contextes variés (exploitations rizicoles dans le delta du fleuve Sénégal ; exploitations de polyculture-élevage en Afrique de l'Ouest ; exploitations laitières au Maroc et en Amérique Latine), afin de montrer comment et pourquoi leurs choix techniques sont divers face aux préconisations souvent uniformes de la Recherche et du Développement. Ces analyses m'ont amené à proposer une représentation de l'exploitation agricole vue comme un ensemble de coordinations entre des niveaux de décision et de fonctions, mobilisant trois sous-systèmes, biophysique, technique et décisionnel. Les connaissances produites m'ont permis de concevoir des outils simulant le fonctionnement des exploitations de polyculture-élevage. Ces outils sont utilisés pour accompagner les producteurs dans leurs réflexions sur l'évolution de leurs systèmes de production (meilleure intégration entre agriculture et élevage), et se veulent transférables à des conseillers agricoles. Parallèlement à ces travaux sur les exploitations agricoles, je me suis intéressé aux organisations collectives dans lesquelles elles s'insèrent, principalement les périmètres irrigués et les bassins d'approvisionnement agro-industriels. J'ai cherché à comprendre les modalités d'interactions entre producteurs, d'une part, industriels ou gestionnaires de périmètres, d'autre part, puis à explorer avec les acteurs les voies possibles d'évolution de ces interactions pour une meilleure performance collective. Les interventions conduites avec l'industrie sucrière à La Réunion et en Afrique du Sud, ont débouché sur la conception du logiciel Magi®. Celui-ci permet de simuler les effets de règles d'approvisionnement d'une sucrerie de canne combinées à des dimensionnements des capacités depuis les producteurs jusqu'à l'usine, sur la production de sucre annuelle du bassin d'approvisionnement. Se situant à l'interface entre sciences biotechniques et sciences sociales, mes travaux s'inscrivent dans une transdisciplinarité tant avec les agronomes du système de culture (riz, canne à sucre, agriculture de conservation) et les zootechniciens (élevage laitier), qu'avec les économistes autour des systèmes de paiement de l'eau ou des matières premières agricoles. Cette orientation sera poursuivie dans mes projets futurs et articulée avec les travaux conduits dans mon équipe sur le conseil aux producteurs.

La Recherche-Action en Partenariat (R.A.P.) est une démarche de recherche conçue par des chercheurs du Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (C.I.R.A.D.). D'après les concepteurs de la R.A.P., les inventions proposées par les chercheurs agronomes ne sont pas suffisamment prises en compte par les potentiels utilisateurs et ne se transforment pas forcément en innovation. Inspirée des sciences sociales et présentée comme une démarche capable d'élaborer des conditions favorables à la co-construction des innovations, la R.A.P. doit améliorer le passage entre l'invention des chercheurs et l'adoption de ces inventions par les utilisateurs. Cette thèse se focalise sur les conditions d'émergence de la R.A.P. au C.I.R.A.D. puis sur son application à deux terrains vivants : le Cameroun et le Burkina Faso. La question principale posée dans ce travail est de savoir si effectivement et concrètement,la R.A.P. s'inspire des sciences sociales pour favoriser la co-construction des innovations et atteindre l'un de ses objectifs : résoudre les problèmes des acteurs. Cette thèse est une réflexion sur la place et les actions possibles des sciences sociales en collaboration avec d'autres disciplines pour se mettre au service d'une telle démarche et de tels projets de développement. L'observation de la R.A.P. comme un objet de recherche socio-anthropologique donne à voir une multitude de questionnements essentiels tant pour le milieu de la recherche que pour les situations locales rencontrées.

Les viticulteurs doivent adapter leurs pratiques culturales en prenant en compte l'évolution du contexte réglementaire et climatique. La modélisation du système de production viticole peut les y aider. Elle permet la construction d'outils d'aide à la décision pour les viticulteurs et les techniciens de la filière viti-vinicole. Pour les chercheurs et ingénieurs, elle sert aussi de support pour tester des scénarios prospectifs dans le cadre de ce contexte changeant. Dans une approche systémique, la modélisation doit intégrer les facteurs du milieu, les facteurs humains et la qualité des produits, ce qui constitue un enjeu important. Pour répondre à ce dernier, cette thèse a pour objectif de proposer une démarche méthodologique et de la tester. Nous avons élaboré le concept 'd'itinéraire de fonctionnement' qui permet de modéliser le fonctionnement de la vigne dans son milieu, en fonction des effets combinés du sol, du sous-sol, de l'environnement paysager et des pratiques culturales. Ces variables étant de nature différente, et présentant une certaine part d'incertitude, nous avons choisi des méthodes mathématiques appropriées pour les agréger. Ces agrégations se basent sur de la connaissance experte et de l'extraction de connaissance venant des bases de données. Après une caractérisation, les itinéraires de fonctionnement ont été mis en relation avec les types de produit raisin/vin identifiés par des viticulteurs et techniciens. La modélisation et l'application du concept d'itinéraire de fonctionnement s'appuient sur des données recueillies sur des parcelles du vignoble. L'application du concept d'itinéraire de fonctionnement de la vigne, sur des parcelles d'étude, a permis de montrer qu'il était possible de caractériser, de manière simple et opérationnelle, le fonctionnement de la vigne dans son ensemble et de le relier à des types de produit raisin/vin. Les résultats valident une application en deux étapes : dans un premier temps, la caractérisation de variables évaluant le niveau de développement végétatif et la précocité des parcelles, et dans un second temps, l'évaluation de l'impact des conditions d'alimentation hydrique. Les variables de fonctionnement de la vigne peuvent être prédites. Les conditions d'alimentation hydrique le sont en fonction de modèles existants. La méthode proposée pour évaluer la vigueur de la vigne a mis en évidence la présence d'interactions entre les facteurs du milieu et les pratiques culturales. Nos résultats montrent, que lorsque l'ensemble des facteurs sont pris en compte, un modèle basé uniquement sur une connaissance experte et des relations directes issues de la bibliographie ne peut pas être performant pour prédire les variables de fonctionnement. La méthode de modélisation que nous proposons intègre, en plus, l'effet des interactions entre les variables Les résultats de cette étude permettront aux viticulteurs de choisir les pratiques culturales les mieux adaptées aux facteurs du milieu et au type de vin souhaité. Cette méthode est applicable aussi bien pour les zones d'appellation que pour les zones de production de vins génériques.

Le constat que la qualité du vin prend ses origines dans le vignoble est bien enraciné dans la culture européenne. De cette façon, le zonage viticole est à la base de la caractérisation et de la valorisation des produits de terroir tenant compte de l'attention croissante des consommateurs envers les aliments fonctionnels (avec des propriétés nutritionnelles et des bienfaits sur la santé due à leur richesse en molécules comme vitamines et polyphénols). L'enjeu général s'inscrit dans une meilleure compréhension des mécanismes qui sont à la base du fonctionnement de la vigne et de la qualité du vin ainsi que cette étude vise la recherche des terroirs où le taux des stilbènes des vins est le plus élevé. Nous avons considéré deux réseaux de parcelles, l'un de Cabernet franc dans le Saumurois-Touraine (France) et l'autre de Sangiovese di Romagna (Italie). La caractérisation des terroirs et l'analyse des stilbènes des vins issus de chaque parcelle ont été étudiées sur de plusieurs années (de 2003 à 2005 en France, en 2008 et 2009 en Italie) Nous avons identifié cinq UTB dans le Saumurois-Touraine et trois UTB dans le Sangiovese di Romagna. Nos résultats montrent bien que le terroir affecte le métabolisme des stilbènes d'une façon importante et en particulier la teneur en transresvératrol dans le Saumurois-Touraine dépend pour le 58% du terroir. L'effet du millésime (climat) est dominant tandis que l'effet du sol et du sous-sol est secondaire au climat. L'altitude de la parcelle et la teneur en calcaire actif du sol favorisent l'augmentation du resvératrol des vins. La texture du sol affecte le métabolisme des stilbènes ainsi que la teneur en argile augmente la concentration du vin en ces molécules.