Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique / Vol. 1 :Texte (TH-000158) ;Vol. 2 :Annexes (TH-000159) / La thèse annexe a pour titre :"Dans la forêt d'aménagement de l'Inera-Yangambi, la méthode d'échantillonnage par point (angle count method), donne pour l'estimation de la surface terrière, des résultats aussi précis que ceux de la méthode conventionnelle d'inventaire" / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique / Thèse annexe de :"Phytomasse et productivité de quelques peuplements forestiers des Alpes de Haute-Provence (France) et de Yangambi (Zaïre)" / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Because of the multiple values and services that trees deliver to society, agroforestry is increasingly interpreted as an agricultural innovation that can help to address challenges in modern agriculture. Despite its potential opportunities in Flanders, many farmers remain skeptical though, resulting in adoption rates that are lagging behind. Therefore the objective of this thesis is to gain a better understanding of the unfavorable environment for agroforestry adoption and development making use of a farming systems research approach (FSR). In Chapter 2 we explain FSR as our general research approach, which implies the consideration of three key characteristics, i.e. systems thinking, interdisciplinarity and a participatory approach. Taking into account the general FSR characteristics, Chapter 3, 4 and 5 “diagnose” the agroforestry implementation gap more in detail. In chapter 3, we gain some first insights by assessing farmers’ intentions to engage in agroforestry and by giving an overview of the current agroforestry acreage in Flanders. In Chapter 4, we use the Agricultural Innovation Systems concept as general framework to identify the different stakeholders and their respective roles, and to give an overview of the different merits and failures with respect to agroforestry development. Afterwards Chapter 5 elucidates the different perspectives that exist on agroforestry systems among Flemish stakeholders, and links them with general discourses on agriculture in Flanders. Diagnostic analyses were followed up by design exercises in Chapter 6, which looks into different instruments that may give economic incentives to farmers to adopt agroforestry. Taking into account the gathered insights, we present in the main discussion chapter five development pathways to further stimulate agroforestry adoption and development: (1) the science and technology pathway, which stands for investing in research, especially targeting the productivity and compatibility of agroforestry systems, and this in active collaboration with farmers; (2) the market and financial pathway, which implies the creation of market mechanisms in which landscape and biodiversity aspects are valued, while stimulating private investments and consumer demand; (3) the policy and institutional pathway, which aims for the creation of a fully-fledged legal landscape for agroforestry, which is clear and steadfast into the future, and which should be complemented with an attractive and effective subsidy program; (4) the educational and organizational pathway, which stimulates the use of multiple communication and education channels to inform the relevant actors and familiarize them with agroecological practices and their benefits for society; and (5) the social and behavioral pathway, which encourages strengthening the dialogue between influential groups to restore mutual confidence, build up common visions, and open up collaboration opportunities. Through further systemic, interdisciplinary and participatory research, the identified development pathways should be translated into concrete action plans to eliminate adoption barriers and close the agroforestry implementation gap in Flanders. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le réchauffement climatique est désormais largement reconnu dans la communauté scientifique. Ces changements sont principalement causés par l'augmentation des gaz à effet de serre, parmi lesquels le dioxyde de carbone (CO2) est considéré comme un gaz majeur. Des études récentes ont montré que les changements abiotiques impacteront l'ensemble de l'écosystème, et plus particulièrement les interactions multitrophiques, qui sont fortement dépendantes de leur environnement.Dans cette étude, nous supposons qu'une augmentation de la concentration de CO2 atmosphérique et de la température moyenne aura un impact sur les interactions entre une plante, un puceron ravageur, la fourmi mutualiste de ce puceron et son ennemi naturel, le syrphe.Les composés organiques volatils étant impliqués dans ces interactions, nous avons d'abord étudié l'impact des deux facteurs abiotiques sur leur émission par deux plantes, Vicia faba et Triticum aestivum et évalué la capacité de la plante à attirer leurs ravageurs, respectivement Aphis fabae et Sitobion avenae. Une élévation de température, couplée ou non au CO2, a impacté les profils volatils de ces deux espèces ainsi que la concentration de composés particuliers de la famille des terpènes et des alcools. Ces modifications n'ont pas eu d'incidence sur le comportement de recherche de nourriture des pucerons, qui ont localisé et choisi indifféremment les plantes cultivées dans des conditions ambiantes ou élevées. Lors de l'infestation, ces profils volatils ont évolué de la même manière dans les différentes conditions climatiques.En secon lieu, nous avons évalué l'impact de la température sur l'interaction mutualiste entre le puceron A. fabae et la fourmi Lasius niger. La température moyenne de 23 °C estimée pour la fin du 21ème siècle renforce cette interaction, par une augmentation des flux de fourmis et leur collecte de miellat. Ces effets positifs sont plus atténués, et l'équilibre de cette interaction semble fragilisé lorsqu'on considère l'un des modèles climatiques les plus pessimistes considérant une augmentation de 6 °C (26 °C).Le miellat de puceron a un rôle prépondérant dans les interactions multitrophiques. La combinaison de la température et de la concentration en CO2 augmente la production de miellat ainsi que sa concentration en saccharose et mélézitose, attractifs pour les fourmis. D'autre part, une concentration élevée de CO2 a eu un impact sur le profil volatil du miellat, mais ces modifications n'ont pas eu d'incidence sur le comportement de ponte du syrphe Episyrphus balteatus, pourtant connu pour utiliser les odeurs de miellat, ainsi que la phéromone d'alarme des pucerons, pour localiser le plus approprié des sites d’oviposition.Pris dans leur ensemble, ces résultats ont démontré que l'augmentation prévue de la température et de la concentration de CO2 aura une influence significative sur les interactions multitrophiques, bien que sa compréhension reste complexe et difficile. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Selon les nouvelles orientations agroécologiques qui s’imposent largement, il convient d’élaborer des systèmes d’élevage adaptés aux contraintes environnementales, efficients et pourvoyeurs de services écosystémiques bénéfiques pour l’environnement et la société. La question se pose singulièrement dans nos territoires antillais et ceci dans le cadre d’une demande pressante en produits carnés de qualité et à forte valeur patrimoniale comme l’est la viande caprine en Guadeloupe. Les petits ruminants, principalement élevés au pâturage, sont exposés aux infestations par les nématodes gastro-intestinaux (NGI) qui constituent une cause majeure de morbidité et de mortalité. Le déploiement de techniques adaptées et applicables sur le terrain s’avère nécessaire. Aussi des méthodes de gestion intégrée du parasitisme sont préconisées parmi lesquelles sont étudiées les stratégies d’alimentation des animaux. Il convient d’améliorer la capacité de l’animal hôte à tolérer les effets négatifs (résilience) ou à contrôler les infestations par les NGI (résistance) par la complémentation alimentaire. L’objectif de cette thèse était de définir des stratégies de complémentations des chevreaux en croissance, stade physiologique le plus touché par les NGI et dont les performances zootechniques conditionnent directement le revenu des producteurs (la production de viande).L’apport de la complémentation a été combinée à une série de recommandations de la gestion intégrée du parasitisme (voie génétique, méthode Famacha ®) et singulièrement à une stratégie de gestion du pâturage mixte avec des génisses. Ont été obtenus, un accroissement des résultats zootechniques (croissance et carcasse), de la note d’état corporel ainsi qu’une amélioration de la réponse physiologique (taux d’hématocrite). Une diminution du nombre de traitements anthelmintiques est observée aussi. Cet essai a abordé l’opérationnalité de la complémentation pour un éleveur. D’une façon générale, ce travail a ouvert aussi des questionnements scientifiques sur l’interaction nutrition*parasitisme avec un focus sur la nutrition azotée à déconnecter de l’alimentation énergétique. / New agroecological guidelines are needed around the world to develop livestock systems that are adapted to the environmental, efficient and environmentally and socially beneficial ecosystem services requirements. The question arises singularly in our Caribbean territories and this in the context of an urgent demand in meat products of quality and ofhigh patrimonial value as is the goat meat in Guadeloupe. Small ruminants, mainly grazed, are exposed to gastrointestinal nematode (NGI) infestations, which are a major cause of morbidity and mortality. The deployment of adapted and applicable techniques in the field is necessary. Therefore, methods of integrated management of parasitism are recommended among which are studied the strategies of feeding of the animals. The ability of the host animal to tolerate adverse effects (resilience) or to control infestations by NGI (resistance) should be enhanced by food supplementation. The objective of this thesis was to define supplementation strategies for growing kidneys, the physiological stage most affected by NGI and whose zootechnical performances directly affect the incarne of producers (meat production).Discussions focus on the development of targeted complementing strategies and attempt to answer questions: how to complement? (ln energy, nitrogen or both); When to complement? (Delay effects or effects during an established infestation). lt was also a question oftesting the life-size recommendations and on several variables (physio­pathological responses and zootechnical responses including carcass characteristics). In this sense this work has presented a certain originality. There was no statistically significant effect on carcass quality, however, in carcass­infected animals the carcasses were more degraded, especially with a low-protein diet. The complementation contribution was combined with a series of recommendations of integrated management of parasitism (genetic pathway, famacha method) and particularly a management strategy of mixed grazing with heifers. An increase in the zootechnical results (growth and carcass), body condition score and an improvement in physiological response, hematocrit) were obtained. A decrease in the number of anthelmintic treatments is also observed. This trial addressed the operationality of complementation for a breeder. In general, this work also opened up scientific questions about the interaction nutrition * parasitism with a focus on nitrogen nutrition to disconnect from the energy suooly

L’État haïtien, pour faire face à l’insécurité alimentaire que connaît sa population (à croissance rapide et à faible revenu), s’appuie particulièrement sur la Vallée du département de l’Artibonite qui constitue depuis toujours le véritable grenier agricole du pays, en fournissant, à elle seule, plus de 80% de la production rizicole nationale. Cette production agricole assure non seulement les besoins alimentaires de la population locale, mais également ceux particuliers des départements voisins (Ouest, Nord et Centre).L’irrigation de cette vaste plaine agricole (32400 ha de terres agricoles irrigables) est garantie, à plus de 75%, par le réseau d’irrigation établi en rive Gauche de l'ouvrage-partiteur de Canneau, alimenté par un Canal principal (CMRG) ayant un débit nominal de 40 m3/s.Néanmoins, ce Partiteur, source d’approvisionnement exclusive du CMRG, est lui-même régulé par le Barrage-réservoir de Péligre qui se trouve à 70 km plus en amont sur le fleuve de l’Artibonite. En termes hydrauliques, nos travaux ont d'abord examiné la situation du réservoir de Péligre. Alors qu'au moment de la construction il était initialement prévu d’y stocker 607 Mm3, il ne reste plus aujourd'hui qu'à peine 40% de cette capacité utile, en raison des dépôts sédimentaires qui se sont constitués année après année derrière le barrage.Cette sédimentation spectaculaire (due à l’érosion des bassins versants amont fort dégradés), combinée aux déficits pluviométriques, provoque en période d’étiage une rareté d’eau, des lâchers insuffisants et donc des déficits en eau utile envoyée en amont de ce Partiteur de Canneau. Cela impacte significativement le réseau d’irrigation aval, dont le CMRG. Nos travaux ont montré que la situation est d'autant plus critique que les débits eux-mêmes, en amont comme en aval du Partiteur, sont en fait très mal connus et devraient faire l'objet d'approches méthodologiques plus rigoureuses que celles déployées sur site actuellement.Aussi, face à ces constats, de nouvelles règles de distribution de l’eau s’imposent, pour continuer à irriguer et espérer obtenir un rendement agricole acceptable (souhaitable).Notre travail s'est ainsi donné pour objectif de contribuer à la mise en place des nouvelles règles de gestion de l’eau (répartition) au sein du réseau d’irrigation alimenté par le CMRG, pour continuer à fournir l’eau à l’irrigant en quantité acceptable (et connue). Cette amélioration de gestion a été envisagée à la fois en amont et en aval de ce réseau d’irrigation, particulièrement en ses différents nœuds-clés (Canal principal et Canal secondaire).La démarche méthodologique adoptée pour relever ce défi majeur s’appuie notamment sur un système d’information hydro-morpho-sédimentaire actualisé et de qualité. Il s’agit d’une base de données, riche en observations de hauteurs d’eau (lues aux stations limnimétriques), vitesses de surface au flotteur, champs de vitesse explorés au moyen d’un courantomètre et en données bathymétriques et granulométriques des tronçons des canaux étudiés, appréciées respectivement au moyen d’un GPS différentiel et du tamisage à sec.Les résultats fort encourageants obtenus permettent d'acquérir une meilleure compréhension du système et une amélioration particulière du réseau d’irrigation en rive gauche du Partiteur de Canneau. En s’appuyant sur les historiques de sédimentation du Lac-réservoir de Péligre (de 1960 à 2016), nous présentons un document de synthèse sur la sédimentation du Lac-réservoir de Péligre. Ce document met notamment en exergue le taux de sédimentation sévère de ce dernier (5.47 Mm3/an), qui continue d’augmenter encore aujourd’hui, ainsi que les conséquences de celui-ci sur les débits turbinés et la disponibilité de l’eau en amont du Partiteur de Canneau.Nous mettons également en évidence les formes irrégulières (Lit-non prismatique) des tronçons des canaux étudiés, via une vue axonométrique des profils en travers (issus de l’étude bathymétrique) des canaux d’irrigation en terre battue étudiés. Puis, nous présentons de manière détaillée le caractère très hétérogène des dépôts sédimentaires de ces derniers, à partir d’une analyse des représentations en Log-Probit des résultats du tamisage, construites au moyen du logiciel GrandPlots.En nous appuyant sur les mesures expérimentales des contraintes de Reynolds et des profils instantanés de vitesse (pris à intervalle de 64 ms), tirés de la base de données EPFL, nous avons montré qu’il faut absolument travailler dans les 18% inférieurs de la colonne d’eau (z/h<0.18) et en mode déficitaire, dans un écoulement turbulent comme celui-là, pour extraire de façon représentative et pertinente une pente expérimentale u*/, comme indicateur de u*.À l’issue d’un examen détaillé de la distribution verticale de la vitesse au canal secondaire FNE, nous validons un DMLWL (Dip-Modified-log-wake-law) à la fois en amont et en aval du réseau. Nous montrons que ceci permet de modéliser le Dip-phenomenon observé systématiquement au sein des profils explorés in situ. Nous proposons une relation entre le coefficient d’inégale répartition de la vitesse à la verticale αv (de Prony) et l’aspect ratio (W/h) pour tout le réseau d’irrigation étudié ;ceci afin d’obtenir une vitesse débitante (Ū), simplement à partir d’une prise de vitesse au flotteur, dans l’axe central d’écoulement.À partir des débits quantifiés à la section de référence du CMRG, via l’équation de continuité (Q=AŪ), nous fournissons un Abaque, diagramme à 3 entrées (débit (Qp), charge amont (H0) et ouverture de vanne (hv)), permettant aux vanniers de connaitre les débits au pont de fer correspondant aux différentes ouvertures de vanne et celui pour lequel le trop-plein (retour des eaux excédentaires vers le fleuve de l’Artibonite) commence à fonctionner.À l’égard des opérateurs locaux et gestionnaires du système, nous mettons enfin à disposition, des méthodes/outils simples et efficaces leur permettant de quantifier finement le débit au Canal principal en amont ainsi qu’au canal secondaire en aval, simplement à partir d’une mesure de hauteur d’eau (h) et de vitesse de surface au flotteur (Us). / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Nitrogen (N) is a central nutrient in cropping systems. However, a considerable N fraction is lost through runoffs and leaching with detrimental consequences for environment and controversial effects on human health. Increasing the plant N uptake by optimizing the degree of root branching for exploring a larger soil volume in search of the mobile nitrate resource may contribute to limit soil leaching and subsequently to rely more efficiently on the soil mineralization and fertilizer inputs. Rapeseed (Brassica napus L.) is a major oil crop that highly depends on N fertilization. This doctoral thesis aims at exploring the diversity of root morphology in recently selected cultivars and in a large set of rapeseed inbred lines, and at understanding the genetic control on root morphology and how it is impacted by N nutrition.Firstly, a panel of twenty-eight European recently selected cultivars of winter oilseed rape were tested in laboratory and field conditions. Upon hydroponic culture, these hybrids showed a great diversity for biomass production and root morphological traits. Differences in root and shoot dry biomasses and lateral root length were mainly explained by the genotype, while differences in primary root length by the nutrition. The cultivars were tested in a pluriannual field trial. The observed variation for yield and seed quality traits attributed to the genotype was more important than the year or the genotype x year interaction effects. The total root length measured in laboratory could predict the proportion of nitrogen taken-up from the field and reallocated to the seeds. The genetic interrelationship between cultivars, established with polymorphic markers, indicated a very narrow genetic base. Positive correlations were found between the genetic distance measures, root morphological trait distances during nitrogen depletion conditions, and agronomic performance. Secondly, three cultivars previously selected from a root morphology screen at a young developmental stage were field tested with two nitrogen applications. The purpose was to examine the relationship between root morphology and Nitrogen Uptake Efficiency (NUpE) and to test the predictiveness of canopy optical indices for seed quality and yield. A tube-rhizotron system was used to incorporate below-ground root growth information. One-meter length clear tubes were installed in soil at an angle of 45°. The root development was followed with a camera at key growth stages in autumn (leaf development) and spring (stem elongation and flowering). Autumn was a critical time window to observe the root development and exploration in deeper horizons (36-48 cm) was faster without any fertilization treatment. Analysis of the rhizotron images was challenging and it was not possible to clearly discriminate between cultivars. Canopy reflectance and leaf optical indices were measured with proximal sensors. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was a positive indicator of biomass and seed yield while the Nitrogen Balance Index (NBI) was a positive indicator of above-ground biomass N concentration at flowering and seed N concentration at harvest.Thirdly, the natural variability offered by a diversity set of 392 inbred lines was screened to apprehend the genetic control of root morphology in rapeseed and how it is impacted by nitrogen nutrition. Seedlings grew hydroponically with low (0.2 mM) or elevated (5 mM) nitrate supplies. Low nitrate supply triggered the primary root and lateral root growth, while elevated supply promoted shoot biomass production. A considerable variation degree in the root morphological traits was observed across the diversity set, and there was no trade-off between abundant lateral root branching and shoot biomass production. Root traits were mainly dependent on the genotype and highly heritable. A genome wide association study identified some genomic regions associated with biomass production and root morphological traits. A total of fifty-nine QTLs were identified and thirty of them were integrated into seven clusters on chromosomes A01 and C07. Some candidate genes were identified with Arabidopsis orthologs related to root growth and development, nitrogen nutrition or hormone regulation.This study provides promising routes for redesigning the root system architecture by uncovering nitrogen-interactive genomic regions shaping root morphology. A perspective is to develop genetic markers associated with root morphological traits that could be used for assisted breeding. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Rhizophagus grandis is one of the rare examples of totally specific predators: it only preys upon the bark beetle Dendroctonus micans in its native range (Europe and Asia). In the course of coevolution in such predator-prey systems, prey are selected for avoidance and resistance mechanisms against predators. Previous laboratory trials suggested that R. grandis could lay more eggs in presence of exotic prey species with an ecology similar to that of D. micans, but which could not evolve resistances against this predator, such as the North American parasitic bark beetles D. punctatus and D. valens. The specificity of the association R. grandis-D. micans is thought to depend on chemical signals (kairomones) used by the predator to find a gallery of its prey and to adjust its oviposition to the number of prey larvae available inside. However, the exact nature of the chemical signals regulating R. grandis’ oviposition is still unknown. While these signals seem specific in nature, stimulation of the predator’s oviposition by exotic prey species suggests that specificity may be constrained by geography. Unlike most bark beetles, which kill living trees or feed on dying trees, D. micans completes its development on healthy trees as a true parasite. This niche is highly defended by tree toxicants (terpenes among others) to which both D. micans and R. grandis are resistant. Insects possess their own detoxification processes, but they may also rely on symbiotic microorganisms (bacteria and fungi) to contend with the specific constraints of their niche. In comparison to other bark beetles, microbial communities of parasitic bark beetles are yet poorly known, as in the case of D. micans and D. punctatus. Apart from detoxification, insect symbionts may provide nutritional supplementation, protection against pathogens, or components of the chemical communication, which affect the hosts as well as partners of the tritrophic relationship tree-bark beetle-natural enemies. The system R. grandis-D. micans is a unique opportunity to study several aspects of this coevolution which are poorly understood to date. The objectives of this thesis were:- (1) the comparison of the oviposition performances of R. grandis on the specific prey D. micans, and on the exotic prey D. punctatus and D. valens, in order to emphasize possible prey resistance mechanisms; - (2) the identification of the chemical signals regulating R. grandis’ oviposition, and the evaluation of their role in the specificity of the association with D. micans, in presence of the exotic prey D. punctatus and D. valens; - (3) the characterization of the bacterial and fungal communities associated with non-aggressive populations of the bark beetles D. micans, D. punctatus and D. valens, and investigating how these microbial symbionts may affect bark beetle hosts in respect of their ecology as well as the tritrophic relationship tree-bark beetle-natural enemies. Our results show that R. grandis laid equivalent numbers of eggs with the native prey D. micans and with the exotic prey D. punctatus and D. valens, which could illustrate that R. grandis’ specificity is constrained by geography but which does not emphasize possible prey resistance mechanisms against the long-standing predator. We identified robust candidates to the stimulation and inhibition of R. grandis’ oviposition which should be confirmed in bioassays. Finally, we report that the bacterial and fungal communities of non-aggressive populations of D. micans, D. punctatus and D. valens are mainly composed of widespread environmental Enterobacteria and yeasts, and we discuss the various ways they may influence bark beetle hosts in respect of their life histories including the attacked trees and their natural enemies. Overall, this thesis illustrates the need to encompass all levels of complexity, from prey symbionts and semiochemicals to predators, to study systems like R. grandis-D. micans. / Rhizophagus grandis est un des rares exemples de prédateurs totalement spécifiques :présent en Europe et en Asie, il se nourrit exclusivement du scolyte Dendroctonus micans. Dans de telles associations, la coévolution prédateur-proie mène à la sélection de mécanismes d’évitement ou de résistance chez la proie, contre le prédateur. De précédentes observations en laboratoire ont suggéré que R. grandis pouvait pondre davantage d’œufs en présence de proies exotiques d’écologie comparable à celle de D. micans, mais qui n’auraient pu développer de résistance à l’encontre de ce prédateur, à l’instar des scolytes parasitiques nord-américains D. punctatus et D. valens. Il semble que la spécificité de l’association R. grandis-D. micans repose sur des signaux chimiques (kairomones) qui permettent au prédateur de repérer les galeries de sa proie et d’y ajuster le nombre d’œufs déposé à la quantité de larves de proies disponible. Néanmoins, on ignore encore la nature exacte des signaux régulant l’oviposition de R. grandis. Le fait que l’oviposition soit stimulée par des proies exotiques indique que la spécificité de cette association pourrait être limitée par des barrières géographiques. Contrairement à la plupart des scolytes qui tue des arbres ou s’attaque à des arbres mourants, D. micans se développe intégralement sur des arbres en bonne santé, en véritable parasite. Cette niche est fortement défendue par les composés toxiques de l’arbre (en particulier les terpènes), auxquels à la fois D. micans et R. grandis sont résistants. Certains insectes possèdent leurs propres processus de détoxification, mais ils peuvent également bénéficier de l’aide de microorganismes symbiotiques (bactéries et champignons). En comparaison avec les autres scolytes, les communautés microbiennes associées aux scolytes parasitiques est très peu documentée, comme dans le cas de D. micans et D. punctatus. En dehors de la détoxification, les symbiotes d’insectes peuvent contribuer à leur nutrition, les protéger contre des pathogènes, ou intervenir dans la communication chimique, ce qui affecte leurs hôtes comme les autres acteurs de la relation tritrophique arbre-scolyte-ennemi naturel. L’association R. grandis-D. micans est une opportunité unique d’étudier des aspects méconnus de la coévolution. Les objectifs de cette thèse étaient de :- (1) comparer le nombre d’œufs pondu par R. grandis sur sa proie spécifique, D. micans, et sur les proies exotiques D. punctatus et D. valens, afin de mettre en évidence de possibles résistances ;- (2) identifier les signaux chimiques qui régulent l’oviposition de R. grandis, et évaluer leur rôle dans la spécificité de l’association avec D. micans, en présence des proies exotiques D. punctatus et D. valens ;- (3) caractériser les communautés bactérienne et fongique associées aux populations parasitiques des scolytes D. micans, D. punctatus et D. valens, et investiguer comment ces microorganismes symbiotiques peuvent influencer leurs hôtes, selon leurs contraintes écologiques, ainsi que leurs ennemis naturels et arbres-hôtes. Nos résultats révèlent une oviposition équivalente de R. grandis en présence de la proie native D. micans et des proies exotiques D. punctatus et D. valens, ce qui illustre que la spécificité de cette association pourrait être limitée par des barrières géographiques mais ne met pas en évidence de possibles résistances à l’encontre du prédateur de longue date. Nous avons identifié des candidats robustes à la stimulation et à l’inhibition de la ponte de R. grandis, et leur rôle devrait être confirmé par des bioessais. Enfin, nous rapportons que la communauté microbienne associée aux populations parasitiques des scolytes D. micans, D. punctatus et D. valens est principalement constituée d’Entérobactéries et de levures répandues, et nous discutons des différentes façons dont ces symbiotes peuvent affecter leurs hôtes et autres acteurs de la relation tritrophique arbre-scolyte-ennemi naturel, selon leurs écologies respectives. Dans son ensemble, cette thèse souligne l’importance de considérer tous les niveaux de complexité biologique, des microorganismes associés aux proies jusqu’aux prédateurs, afin d’étudier des systèmes comme R. grandis-D. micans. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Considerable number of studies are produced to deal with one of the most important challenges of the 21th century, which is the triple challenge of: regenerating the life supporting services provided by the Earth system, achieving food and nutrition sovereignty that leaves no one behind, and ensuring that global food systems support socio-environmental justice. This triple challenge is intrinsically linked to the Gordian knot that characterizes present-day global agriculture, at once vital and threatening to human society. In the present study, this global Gordian knot is explored through the lens of the trajectories of a few dozen farming systems, all located in a micro-territory of Wallonia (Southern Belgium) at the heart of the old industrial Europe. The agroecosystems under study are all family farms, which are among the survivors of a socio-professional group that has shrunk dramatically in just a few decades. Our broad objective is to gain insight into the tenets of transition towards sustainable farming systems in Wallonia.An exploratory research phase contributes to set the scene of our 'core research'. The exploratory study shows that three types of discourses, and two opposite paradigms, split the conversation among Walloon stakeholders on the path to improve agriculture; moreover, it suggests that transition is mainly a matter of cognitive lock-in. Our core research builds upon these premises, while the 'Peasant Principle' (put forward by J.D. van der Ploeg) stands out as its main theoretical background. Our broad objective may therefore be reformulated as 'gaining insight into the tenets of repeasantization in Wallonia'. This is addressed through three research questions, namely: 'What makes a farming system more or less peasant?'; 'What is the link between farm survival strategies and the cognitive (un)locking process?'; and 'How to support repeasantization?'. Our approach is grounded into two deep-probing field studies. The first one is empirical, and essentially stems from a sample of 23 neighbouring farm families located in a homogeneous window of Wallonia, and whose trajectories have been explored through semi-structured interviews and participant observation. The second field study is the in-depth review of what we term 'Farming Assessment Normal Science' (FANS), which refers to usual (i.e. mainstream) farm productivity assessment, with or without sustainability concerns, and encompassing both agronomic and economic farm productive performance. Following an abductive and interdisciplinary approach, we make the realities of encountered farm families dialoguing with a set of theories and disciplines all along the four chapters of the core research – this set includes the Peasant Principle, agricultural accounting, orthodox economics, economic history, (agro)ecology, heterodox economic schools, thermodynamics and psychodynamics of work.The core research begins with the first proposal framework to build a situated tool assessing farm 'peasantness degree' (PD), and framed by the Peasant Principle. The application of this framework to our Walloon case study results in a 'PD tool' specifically designed to assess the relative peasantness of farms under study. By translating the broad dimensions of the Peasant Principle into 168 very tangible situated indicators, the resulting PD tool provides a fine-grained insight on what makes a farm more or less peasant in Wallonia. Economic and agronomic productivity indicators, usually used to compare farms, had to be left out from our comparative analysis. The reflexive process inherent to the PD tool construction has thus raised the following question: 'Why usual (economic and agronomic) productivity indicators turn out to be unfit to compare farming styles?'. This emerging question is first addressed by showing that FANS is rooted into orthodox economics, meaning that, with or without sustainability concerns, usual assessment views farms through the 'Firm model', and thus relies on input-output analysis to assess farm agronomic and economic performance. Through the lenses of both, (i) the diverging realities and peasantness degrees of investigated Walloon families, and (ii) the nature of the farming process, five categories of issues affecting the validity of FANS are put forward. The first category is about practical issues, and the other categories relate to conceptual issues. The three first categories only relate to farm economic assessment, whereas the fourth and fifth categories relate to both, agronomic and economic farm productivity assessment.Altogether, these issues not solely evidence that usual productivity indicators and usual sustainability assessment provide misleading insights on farm performance, but that they provide 'bias-asymmetry' insights, that is: the more a farming style depletes the (re)productive capacity of its agroecosystem, the more its productive performance is overestimated; in contrast, the more a style cares to replenish the (re)productive capacity of its agroecosystem, the more its productive performance is underestimated. Hence we evidence that FANS tailored, and keeps sustaining, 'the productivity myth' and. As this mainstream science has (and continue to) shape(d) agricultural prescriptions and development, we also show that these are oriented towards the loss of agroecosystems' (re)productive capacity.While unveiling the productivity myth and its real-life implications, a framework drawing on the 'Flow-Fund model' (put forward by the heterodox economist N. Georgescu-Roegen) emerged as a sound alternative to assess farm productivity performance. Through the lens of the flow-fund balance, we rely on the distinctly different ways Walloon farmers manage their agroecosystem, and on the metabolic nature of the farming process, to empirically and theoretically demonstrate that: the more a farming style complies with the peasant mode, the more the farming process (or flow-fund balance) is managed with art, and coproduces negentropy; conversely, the less a farming style entails peasantness, the more the farming process is denatured, and the more entropy is by-produced. Thus, at the same time, a metabolic interpretation of the Peasant Principle is drawn up.From all these empirical and theoretical insights, the following question emerges: 'How do surviving farm families cope with decennia of prescriptions oriented towards the depletion of the (re)productive capacity of agroecosystems, and thus towards of the depletion of their own capacity to remain farmers?'. Dealing with this emerging question merges with one last aspect that needed to be addressed, namely the social phe- nomena of suffering, deactivation and suicide that undermine the modern farming world of Wallonia and beyond. Assuming that these social phenomena are closely tied, we focus on the root causes of social suffering among surviving farmers, and give the floor to the statements of encountered farm families. After highlighting strong identity markers that set Walloon farmers as a singular socio-profes-sional group, the sensitive issue of suffering is addressed through collective narratives of encountered farmers on :the post- WW2 mutation of the Walloon farming work environment towards a modern environment with increased and plural hostility. Then we propose a typology of the strategies, deployed by the investigated farmers of Piccard Wallonia, to survive such hostility. By articulating our peasantness framework and the 'psychodynamic model of work-related suffering' (put forward by Ch. Dejours), five types of survival strategies are described, and labelled according to their corresponding category of farmers: the new peasants, the TMCE-ists (i.e. conservation agriculture farmers), the racing strugglers, the lost strugglers and the near-deactivated. These insights on farmers' narratives into the plurality of the hostility, on the contrasting degrees to which it undermines farmers' psychosocial health, and on farm diverging strategies, altogether challenge the commonly held vision that economic hardship is the root cause of agricultural pro- pensity to suffering, deactivation and suicide. Instead these empirical insights verify our interpretative hypothesis, i.e. the mechanical link between farmers' suffering and their relation to prescriptions. The loss of peasantness indeed appears as a root cause of the ill-being of the modern farming world.To conclude, this work evidences that the productivity myth has given rise to the (miscalled) 'productivist' paradigm and to a system of prescriptions oriented towards the depletion of the (re)productive capacity of agroecosystems – in turn undermining the Earth system's (re)production capacity. The psychosocial health of farmers clearly is a key fund element, and its depletion appears as the ultimate bend of the vicious downward spiral fueled by the productivity myth. We furthermore conclude that the peasant mode of production stands for managing the farming process in a coherent and sustainable manner, whereas non- peasant (so-called entrepreneurial and capitalistic) modes incoherently and unsustainably denature the farming process. Hence 'completed' repeasantization appears as a negentropic process of fund replenishment, ensuring wealth coproduction at all scales – from the farm to the Earth system. 'Completed' de-peasantization (or industrialisation), for its part, appears as an entropic process of fund depletion, causing illth at all scales.On this basis, we suggest an alternative representation of agricultural modes and processes, which comes down a metabolic reconfiguration of the triangle proposed by J.D. van der Ploeg, and takes the form of a multidimensional continuum opposing two poles.The main lesson learned from this research thesis is that, to unravel the Gordian knot bound to modern agriculture, we need to break free from the productivity myth. In the face of today's challenges, the usual yet fallacious statement that 'losing peasantness may enhance farm productive performance and sustainability', is no longer be an option. To support the transition towards sustainable farming worlds, transformative support systems are needed, and such systems require to design and rely on indicators assessing the real performance of farms and agriculture. Therefore, as a perspective for further research, we propose the 'Farm Metabolism (FM) framework', i.e. a conceptual and analytical proposal that basically implies to rely on agroecosystem's flow-fund analysis. The metabolic (or biophysical) assessment framework sketched out here therefore paves the way to a strong sustainability assessment of farm productive performance. In turn, it could contribute to support the necessary repeasantization of 'modernized' farmers, for the well-being of farmers and human society as a whole. / Un nombre considérable d'études sont réalisées pour répondre à l'un des plus importants défis du 21ème siècle, à savoir le triple défi de parvenir à la souveraineté alimentaire et nutritionnelle de tous, de régénérer les services vitaux fournis par le système Terre, et de veiller à ce que les systèmes alimentaires globaux contribuent à la justice socio-environnementale pour tous. Ce triple défi est foncièrement lié au nœud gordien qui caractérise l'agriculture moderne :une activité vitale et menaçante à la fois pour la société humaine. Dans la présente étude, ce nœud gordien à l'échelle globale est exploré à travers le prisme des trajectoires de quelques dizaines de systèmes agricoles situés dans un micro-territoire de la Wallonie (Belgique du Sud), soit au cœur de la vieille Europe industrielle. Les agroécosystèmes étudiés sont tous des fermes familiales, et les fermiers rencontrés comptent parmis les survivants d'un groupe socioprofessionnel qui s'est considérablement réduit en quelques décennies seulement. Notre objectif général consiste à com- prendre les tenants et aboutissants de la transition vers des systèmes agricoles durables en Wallonie.Une phase de recherche exploratoire contribue à poser le contexte empirique du cœur de notre recherche. Cette étude exploratoire montre que trois types de discours, et deux paradigmes opposés, divisent la 'conversation' des acteurs wallons sur la manière d'améliorer l'agriculture; de plus, ce premier apercu empirique suggère que la transition est avant tout une question de verrou cognitif. Le cœur de notre recherche se fonde sur ces prémisses, et le 'Principe Paysan' (proposé par J.D. van der Ploeg) s'impose comme le cadre théorique principale. Notre objectif général peut dès lors être reformulé comme suit :'comprendre les tenants et aboutissants de la repaysannisation wallonne. Pour ce faire, trois questions de recherche sont posées :'En quoi un système agricole wallon est-il plus ou moins paysan qu'un autre ?', 'Quel est le lien entre les stratégies de survie des familles agricoles et le processus de (dé)verrouillage cognitif ?', et 'Comment favoriser le processus de repaysannisation ?'. Notre approche est fondée sur deux études de cas approfondies. La première est empirique, et concerne essentiellement un échantillon de 23 familles agricoles voisines, situées dans une fenêtre homogène de Wallonie ;leurs trajectoires ont été explorées par des entretiens semi-structurés et de l'observation participante. Notre deuxième étude de cas est un examen approfondi de ce que nous appelons la 'science normale de l'évaluation des fermes' (FANS, en anglais), c’est-à-dire l'évaluation scientifique usuelle de la productivité des fermes, dans le cadre ou non d'une évaluation de durabilité, et qui concerne à la fois la performance agronomique et économique des fermes. De par l'abductivité et l'interdisciplinarité qui caractérisent notre approche, nous faisons dialoguer les réalités des familles agricoles rencontrées avec un ensemble de théories et de disciplines tout au long des quatre chapitres qui forment le coeur de notre recherche – cet ensemble inclut le Principe Paysan, la comptabilité agricole, l'économie orthodoxe, l'histoire économique, l'(agro)écologie, des écoles économiques hétérodoxes, la thermodynamique et la psychodynamique du travail.Le cœur de la recherche débute avec la proposition d'une démarche analytique fondée sur le Principe Paysan, et visant à construire un outil comparatif du 'degré de paysanneté' (DP) de fermes. L'application de cette démarche donne lieu à un 'outil DP' adapté au contexte spécifique de notre étude de cas wallon. Cet outil traduit les dimensions générales du Pincipe Paysan en 168 indicateurs 'situés' très concrets, permettant ainsi de fournir un aperçu finement détaillé de ce qui rend une ferme wallonne plus ou moins paysanne qu'une autre. Les indicateurs de productivité agronomique et économique usuellement utilisés pour comparer les fermes, n'ont pas pu être inclus dans notre analyse comparative. Le processus réflexif inhérent à la construction de l'outil DP a ainsi soulevé la question suivante :'Pourquoi les indicateurs usuels de productivité agricole se sont-ils révélés inadaptés à la comparaison des styles agricoles ?'.Cette question émergeante est d'abord abordée en montrant que FANS est ancré dans l'économie orthodoxe. Cela implique que la manière usuelle d'évaluer les fermes – qu'il s'agisse ou non d'une évaluation de durabilité – utilise le 'modèle de la Firme' et, dès lors, se fonde sur des analyses intrants-extrants pour comparer les performances agronomiques et économiques des fermes et de l'agriculture. A travers les prismes, (i) des réalités et des degrés de paysanneté contrastés des familles agricoles enquêtées et (ii) de la nature du processus agricole, nous mettons en évidence cinq catégories de problèmes qui contestent la validité de FANS. La première catégorie se rapporte à des problèmes pratiques, et les quatre suivantes soulèvent des problèmes conceptuels. Non seulement l'ensemble de ces problèmes démontre que les indicateurs usuels de productivité (économique et agronomique) agricole, et les évaluations usuelles de durabilité agricole, donnent lieu à des arguments scientifiques erronés. Mais de plus, il est démontré que ces arguments comportent le biais-asymmétrique suivant :au plus un style agricole épuise la capacité (re)productive de l'agroécosystème, au plus sa performance productive est sur-estimée ;au contraire, au plus un style agricole veille à régénérer la capacité (re)productive de l'agroécosystème, au plus sa performance productive est sous-estimée. Nous montrons ainsi que FANS a conçu, et continue à entretenir, le 'mythe de la productivité'. Or ce mythe a façonné les prescriptions et le développement agricoles qui, par conséquent, sont orientés vers la perte de la capacité (re)productive des agroécosystèmes.Parallèlement à la mise en lumière du mythe de la productivité et de ses implications réelles, un cadre s'inspirant du 'modèle Flow-Fund' (formalisé par N. Georgescu-Roegen) laisse entrevoir une alternative prometteuse pour évaluer la productivité (agronomique et économique) réelle des fermes. A travers le prisme de la balance flow-fund, nous nous fondons sur les manières distinctement différentes dont les fermiers wallons gèrent leur agroécosystème, et sur la nature métabolique du processus agricole, pour démontrer empiriquement et théoriquement l'argument suivant :au plus un style agricole est proche du mode paysan, au plus le processus agricole (ou la balance flow-fund) est géré(e) avec art et co-produit de la néguentropie ;à l'inverse, au moins le style est paysan, au plus le processus agricole est dénaturé et au plus de l'entropie est coproduite. Ainsi, dans le même temps, nous établissons une interprétation métabolique du Principe Paysan.De tous ces constats empiriques et théoriques, la question suivante émerge :'Comment les familles agricoles qui ont survécu font-elles face aux décennies de prescriptions orientées vers l'épuisement de la capacité (re)productive de leurs agroécosystèmes, et donc vers l'épuisement de leur capacité à demeurer fermiers ?'. Cette question rejoint un dernier aspect qu'il était nécessaire d'aborder, à savoir les phénomènes sociaux de souffrance, de désactivation et de suicide qui minent le monde agricole moderne de Wallonie et d'ailleurs. Partant du postulat que ces phénomènes sociaux sont étroitement liés, nous nous concentrons sur les causes profondes de la souffrance sociale des fermiers subsistants, en veillant tout particulèrement à laisser la parole aux familles et fermiers que nous avons côtoyés. Nous commençons par souligner des marqueurs identitaires forts qui montrent que les agriculteurs wallons, au delà de leur hétérogénéité, forment un groupe socio-professionnel singulier. La question épineuse de la souffrance est abordée à travers le récit collectif des fermiers sur la mutation d'après-guerre, de l'environnement de travail agricole vers un environnement moderne caractérisé par une hostilité accrue et plurielle. Nous proposons alors une typologie des stratégies, déployées par les fermiers enquêtés de Wallonie picarde, pour subsister face à une telle hostilité. L'exercice typologique se fonde sur l'articulation de notre cadre de paysanneté et sur le 'modèle dynamique de la souffrance psychique au travail' (proposé par Ch. Dejours), mettant en évidence cinq types de stratégies de survie. Celles-ci sont désignées par la catégorie de fermiers qui leur est associée :les nouveaux paysans, les TMCE-istes (soit les fermiers en agriculture de conservation), les fonceurs à leur perte, et les désorientés. Cet aperçu empirique sur des récits et des stratégies de fermiers, réfute la vision communément véhiculée selon laquelle les difficultés économiques sont la cause profonde de la propension agricole à la souffrance, à la désactivation et au suicide. En revanche, cet aperçu confirme notre hypothèse interprétative, à savoir :l'existence d'un lien mécanique entre souffrance des fermiers et leur rapport aux prescriptions. La perte de paysanneté apparaît en effet comme une cause profonde du mal-être du monde agricole moderne. Pour conclure, ce travail démontre que le mythe de la productivité a engendré le paradigme (appelé à tort) 'productiviste' et le système de prescriptions agricoles qui dominent le monde agricole et l'orientent vers l'érosion de la capacité reproductive des agroécosystèmes – contribuant ainsi à l'érosion de la capacité reproductive du système Terre. La santé psychosociale des fermiers émerge clairement comme un des élément-clé du fund des agroécosystèmes, et son érosion apparaît comme le stade ultime de la spirale délétère alimentée par le mythe de la productivité. Nous parvenons également à la conclusion que le mode de production paysan signifie gérer le processus agricole de manière cohérente et durable; les modes non paysans (dits entrepreneuriaux et capitalistiques) eux dénaturent le processus agricole de manière incohérente et non durable. La repaysannisation 'aboutie' apparaît ainsi comme un processus néguentropique, producteur de richesse à tous les niveaux – du système agricole à celui de la Terre. La dépaysannisation (ou industrialisation) avancée des agroécosystèmes apparaît comme un processus entropique d'épuisement du fund, hautement producteur de coûts et de maux ('illth' en anglais) à tous les niveaux. C'est sur cette base, que nous proposons une représentation alternative des modes et processus agricoles. Essentiellement, cette représentation est une reconfiguration métabolique du triangle proposé par J.D. van der Ploeg, et se présent sous la forme d'un continuum multidimensionnel opposant deux pôles.La principale leçon tirée de cette thèse se résume ainsi :pour trancher le nœud gordien de l'agriculture moderne, il faut rompre avec le mythe de la productivité. Face aux défis actuels, l'argument usuel selon lequel 'la perte de paysanneté permet d'accroître les performances productives et la durabilité des fermes', n'est plus une option. Pour favoriser la transition vers des mondes agricoles durables, des systèmes de soutien transformateurs sont nécessaires, et ces systèmes requièrent de s'appuyer sur des indicateurs aptes à évaluer la performance réelle des styles agricoles et de l'agriculture. Nous proposons, en tant que perspective de recherche, le cadre 'Métabolisme de Ferme'. Cette proposition conceptuelle et analytique implique de se fonder sur des analyses flow-fund au niveau des agroécosystèmes, ouvrant ainsi la voie à une évaluation de la performance productive réelle des styles agricoles, et ce dans une perspective de durabilité forte. Le cadre 'Métabolisme de Ferme' pourrait dès lors contribuer à soutenir la repaysannisation des agroécosystèmes 'modernisés', nécessaire au bien-être des fermiers et à celui de l'ensemble de la société humaine. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished