Dans ce travail de thèse on a examiné expérimentalement l’efficacité épuratoire d’un dispositif de filtration, constitué de sable concassé et de nappes de géotextile en fibre de lin, à l’échelle de laboratoire afin d’installer en conditions locales (Agglomération Havraise) un site expérimental en vraie grandeur. Deux types d’essais ont été utilisés : (1) Des essais batch pour quantifier le potentiel de sorption des ions plomb, cuivre et zinc par les étoupes de fibres de lin à partir d'une solution aqueuse. (2) Des essais de filtration de longue durée dans des colonnes en laboratoire remplie de sable concassé avec et sans strates de géotextile en fibres de lin pour étudier l'influence de la présence de géotextiles sur le transfert et la rétention (i) des particules en suspension non polluées (particules de kaolinite) (ii) des métaux lourds solubles dans l'eau (iii) des métaux lourds sous forme particulaire (ions métalliques adsorbés sur les particules de kaolinite en suspension) et métaux lourds et solubles dans l'eau. Les essais de sorption ont montré que l'adsorption des ions métalliques par les fibres de lin est favorable avec une capacité d'adsorption maximale de 9,9 ; 10,7 et 8,4 mg g-1 respectivement pour le cuivre, le plomb et le zinc. Les essais de filtration ont montré que la présence des géotextiles dans le sable influence le transfert des métaux lourds, sous les deux formes soluble et particulaire. La rétention des métaux dans le sable est favorisée et les profils de rétention sont modifiés. De plus, et contrairement aux géotextiles synthétiques, les géotextiles en fibres de lin contribuent eux-mêmes à la rétention d’une fraction non négligeable de polluants métalliques sous forme soluble et particulaire dans leur propre structure. L’efficacité globale de rétention des métaux par le dispositif de filtration est améliorée. Ces résultats sont de bons indicateurs pour envisager l'utilisation de matériaux à base de fibre de lin dans la conception de systèmes de traitement local des eaux de ruissellement et l'élimination de polluants métalliques. / In this thesis work, the purification efficiency of a filtration device, consisting of crushed sand and flax fiber geotextile layers, was investigated experimentally at the laboratory scale in order to install in local conditions (Havre agglomeration) an experimental site in full size. Two types of tests were used: (1) Batch tests to quantify the sorption potential of lead, copper and zinc ions by flax fiber tows from an aqueous solution , (2) Long-term filtration tests in laboratory columns filled with crushed sand with and without flax fiber geotextile layers to study the influence of the presence of geotextiles on the transfer and retention of (i) particles in unpolluted suspension (kaolinite particles) (ii) water-soluble heavy metals (iii) heavy metals in particulate form (metal ions adsorbed on suspended kaolinite particles) and heavy and water-soluble metals. Sorption tests have shown that the adsorption of metal ions by flax fibers is favorable with a maximum adsorption capacity of 9.9; 10.7 and 8.4 mg g-1 respectively for copper, lead and zinc. Filtration tests have shown that the presence of geotextiles in sand influences the transfer of heavy metals, in both soluble and particulate forms. The retention of metals in the sand is favored and the retention profiles are modified. In addition, and unlike synthetic geotextiles, flax fiber geotextiles themselves contribute to the retention of a significant fraction of metal pollutants in soluble and particulate form in their own structure. The overall metal retention efficiency of the filtration device is improved. These results are good indicators for considering the use of flax fiber materials in the design of local stormwater treatment systems and the removal of metal pollutants.

La réduction de la dépendance aux pesticides des systèmes de culture de laitue constitue un objectif à relativement court terme, partagé par les pouvoirs publics et les acteurs de la filière de production. Atteindre cet objectif suppose de disposer de moyens techniques permettant de substituer aux pesticides d’autres méthodes limitant les dégâts de bio-agresseurs de la laitue.Ces techniques peuvent être destinées à minimiser l’entrée d’inoculum dans les parcelles, à limiter la propagation des bio-agresseurs, à diminuer la sensibilité des plantes, ou à éradiquer les bio-agresseurs présents sur les cultures. L’évolution des systèmes de culture repose sur la démonstration de l’efficacité, en termes de protection des plantes, de ces techniques alternatives aux pesticides lorsqu’elles sont intégrées et combinées dans les itinéraires techniques. Elle dépend aussi de l’impact socio-économique et environnemental des itinéraires techniques alternatifs, dans un contexte commercial et réglementaire exigeant. L’objet de cette thèse a été de développer des stratégies alternatives de gestion des bio-agresseurs de la laitue d’hiver cultivée sous abri froid,plus économes en pesticides, et d’évaluer leurs performances agronomiques, économiques et environnementales,garantes de la durabilité des systèmes de production.Sur la base des techniques déjà disponibles, deux stratégies alternatives, nommées stratégie intermédiaire et stratégie bas-intrant ont été conçues, et testées dans deux exploitations agricoles et un domaine expérimental de l’INRA pendant deux hivers, en comparaison avec une stratégie conventionnelle, représentative des pratiques actuelles. Les stratégies intermédiaire et bas-intrant ont permis de réduire de 32% et 48% l’usage des pesticides, respectivement, et ont été suffisamment efficaces pour obtenir une qualité visuelle et des rendements équivalents à la stratégie conventionnelle. Le bénéfice environnemental de leur mise en oeuvre a également été démontré. La mise en place de ces stratégies a cependant entrainé un surcoût de production,essentiellement lié à la lutte biologique, d’environ 10 à 13%. Parallèlement, deux orientations techniques originales, dont l’efficacité n’était pas caractérisée, ont été explorées. Une première série d’essais expérimentaux a porté sur l’influence du génotype de l’hôte et de l’environnement de la plante sur sa sensibilité à deux champignons pathogènes d’importance majeure, Botrytis cinerea et Sclerotinia sclerotiorum. Il a été montré que le choix d’un génotype moins sensible couplé à une optimisation du rapport fructose : saccharose de la plante diminuait les symptômes observés après inoculation. Une deuxième démarche expérimentale, portant sur la lutte biologique contre le puceron Nasonovia ribisnigri, a révélé l’incapacité de parasitoïdes du genre Aphidius à contrôler les pucerons en fin de culture, lorsque la structure du couvert végétal devient trop complexe.En plus d’inscrire ces travaux de recherche dans un processus d’amélioration continue de l’efficacité et des performances des stratégies alternatives aux pesticides, la démarche scientifique utilisée, articulant approche analytique et approche intégrative, a permis d’étudier des techniques ayant potentiellement un impact sur plusieurs bio-agresseurs, telles que la réduction de la fertilisation azotée ou l’optimisation de l’espacement entre les laitues, qui pourraient permettre une meilleure gestion des pathogènes responsables de la pourriture du collet et des pucerons. / The reduction of pesticide reliance in lettuce cropping systems is a short term objective sharedby public authorities and by the stakeholders of lettuce market. Reaching this goal implies thesubstitution of pesticides by others techniques which may limit pest and pathogen damage. Thesetechniques can be intended to mitigate pest and pathogen invasion or propagation, to increaseplant defenses or to remove pests and pathogens from the crop. The improvement of currentcropping systems relies on i) the demonstration of the ability of alternative techniques to managediseases and pests when they are combined and integrated during the crop cycle; ii) theassessment of the socio-economic and environmental impacts of alternative strategies in a stringentcommercial and regulatory context. The objective of this thesis was to design alternativestrategies for pest and pathogen management of lettuce grown in winter under shelter, with fewerpesticide applications, and to assess their agronomic, economic and environmental performancesso as to ensure the sustainability of production.Based on currently available techniques, two alternative strategies, called intermediate andlow-input, were designed, and tested in two farms and an INRA experimental station duringtwo winters and compared to a conventional strategy representing current practices. The alternativestrategies enabled to reduce pesticide applications by 32% and 48% respectively. Theywere efficient enough to obtain similar yield and quality as compared to the conventional strategy.The environmental benefits of their implementation were also demonstrated. However, thesestrategies required a 10-13% extra production costs, almost exclusively due to biological controlproducts.In parallel, two original technical orientations, which efficacy had not been previously described,were examined. In a first set of experiments, the impact of lettuce genotype and growthconditions on plant susceptibility to two major pathogens, Botrytis cinerea and Sclerotinia sclerotiorum,was investigated. The use of a genotype displaying low susceptibility to these fungi,associated with an optimization of the ratio of fructose : sucrose in plants, appeared to reducethe symptoms after inoculation. A second experimental approach, dealing with biological controlagainst the aphid Nasonovia ribisnigri, highlighted the inability of Aphidius parasitoids tocontrol aphid populations at the end of the crop cycle, when the canopy structure becomes toocomplex.In addition to a contribution to cropping systems improvement, the scientific method used,combining analytical and integrative approaches enabled us to highlight the effect of techniquesacting on several pests and/or pathogens, such as the reduction of nitrogen fertilization or theoptimization of plant spacing, which could improve the management of fungi causing basal rotas well as aphids.