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

Ce projet industriel porte sur la production de biopesticides actifs sur les nématodes à galles des cultures intensives de tomates sous abris au Maroc. Les travaux portent sur (i) l’isolement de souches de champignons filamenteux nématophages provenant des sols des cultures infectées par les nématodes, (ii) la réalisation de cultures de ces souches sur un milieu adapté à la Fermentation en Milieu Solide, technique optimale à la biologie des champignons filamenteux et présentant des avantages technologiques et économiques exploitables à une échelle industrielle, (iii) la production de biomasse et de molécules actives extrapolable à une échelle semi-industrielle, (iv) la mise en œuvre d’essais agronomiques pour valider l’efficacité d’un biopesticide produit par FMS dans des dispositifs innovants.24 souches de champignons filamenteux nématophages ont été isolées à partir des sols des cultures intensives de tomate sous serre au Maroc, mais également à partir de produits commerciaux. Le milieu FMS composé de sous-produits agro-industriels permettant une production de l’ordre de 1010 spores par gramme de substrat PS a été validé, et les conditions de cultures des souches établies. 4 dispositifs de Fermentation en Milieu Solide dont un à usage unique, de 300 à 5 000 g ont été mis au point, et ont été protégés par 3 brevets. Enfin, des essais agronomiques de différentes tailles (quelques billons à plusieurs hectares de tomates) ont été mis en place au Maroc de manière à valider l’utilisation de champignons filamenteux actifs contre les nématodes à galles comme étant une alternative écologique à l’utilisation de produits chimiques. / This industrial project involves the production of biopesticides active against root knot nematodes of intensive greenhouse tomato cultures in Morocco. This work focuses on (i) the isolement of nematophagous filamentous fungi from agricultural soils infected with nematodes, (ii) the cultures of these strains on a suitable medium for Solid State Fermentation (SSF), which is the optimal cultural technique for filamentous fungi, presenting technological and economical benefits at an industrial scale, (iii) the production of biomass and active molecules at a semi-industrial scale, (iv) the installation of agronomic assays to validate the effectiveness of a biopesticide production by SSF in innovative devices.24 nematophagous filamentous fungi strains were isolated from intensive greenhouse tomato culture soils, but also from commercial products. The SSF medium composed of agro-industrial by-products allowing a production of about 1010 spores per gram of DW substrate was validated, and the culture conditions of these strains were established. 4 SSF devices including one at single use, from 300 to 5 000 g DW substrate were developed, and were protected by 3 patents. Finally, agronomic assays of different sizes (from few lines to several hectares of tomatoes) were carried out in Morocco in order to validate the use of active filamentous fungi against root-knot nematodes as an ecological alternative to the use of chemical products.

Cette étude a permis la caractérisation de la qualité et de la fertilité des sols de la ferme expérimentale de Saint-Bruno-de-Montarville. La carte pédologique publiée à l'échelle 1:5000 distingue neuf séries de sols dominantes distribuées selon 14 unités cartographiques. Le taux de minéralisation de l'azote organique de la couche de surface des sols a varié de 1,21 à 2,80 kg N ha-1 jour-1. La couche de surface des sols de la ferme montrait une faible saturation en phosphore due aux faibles teneurs en P et aux fortes teneurs en Al. En sols humifères, le taux de saturation en phosphore a été bien évalué au plan environnemental par l'indice de saturation en phosphore (ISPMIII) des sols minéraux et organiques. Les unités cartographiques ont permis d'expliquer entre 34 et 78 % la variabilité des teneurs en MO, P, K et Mg de la couche de surface des sols. L'interprétation des résultats sera facilitée par les cartes thématiques réalisées et contribueront à orienter la gestion et la planification des activités de la ferme.

Foram estudadas onze amostras de fosfatos de três grandes depósitos brasileiros para produção de fertilizantes organo-fosfatados: uma amostra associada ao complexo alcalino-carbonatítico de Jacupiranga/SP, sete amostras associadas ao complexo alcalino-carbonatítico de Catalão/GO e três amostras associadas ao depósito sedimentar de Patos de Minas/MG. Com exceção de uma amostra de Catalão, alimentação da usina de concentração na data da amostragem, as demais são minérios marginais, rejeitos da lavra, rejeitos da usina e minérios complexos ao beneficiamento. As amostras, com exceção daquela de Jacupiranga, foram submetidas à caracterização tecnológica, com realização de análises granulométricas, separações minerais (em líquido denso e magnética) , análises químicas e difratométricas. A caracterização buscou levantar as principais características destes fosfatos para a produção de um novo fertilizante organo-fosfatado. Verificou-se a grande dificuldade na obtenção de concentrados ricos em P2O5 com boas recuperações. Os rejeitos dos minérios oxidados de Catalão apresentam baixa liberação da apatita frente à ganga silicática e férrica, além de apresentarem um recobrimento da apatita por óxidos/hidróxidos de ferro, prejudicial à flotação. As amostras sílico-carbonatadas apresentam altos teores de carbonatos, problemáticos na separação por flotação, principalmente a dolomita. Os minérios de Patos de Minas apresentam uma íntima associação da apatita com o quartzo e outros silicatos, de difícil ou quase impossível liberação. O novo processo de produção de fertilizante organo-fosfatado baseia-se no ataque do fosfato pelo ácido nítrico e na utilização de amônia como fonte primária do reagente ácido. A combustão do amoníaco ao ar, em temperaturas entre 650°C e 800°C se auto mantém, produzindo óxidos nítricos que, em contato com a umidade da mistura fosfato+matéria orgânica, transformam-se em ácido nítrico nascente na própria superfície das partículas. As diferentes amostras de fosfatos misturadas à turfa da região do baixo Ribeira de Iguape e a uma turfa comercial francesa foram processadas em equipamento micropiloto e os resultados agronômicos mostraram boa liberação de fósforo no primeiro mês de cultivo, assim como a continuidade de liberação, em menor escala, nos cinqüenta dias seguintes. Obtiveram-se fertilizantes com teores de 12% até 73% de fósforo solúvel em ácido cítrico a 2%, que nos ensaios agronômicos permitiram a assimilação de 23% a 81% de fósforo pela planta. / Onze échantillons de phosphates de trois importants gisements brésiliens ont été étudiés pour la production des engrais organo-phosphatés : un échantillon associé au complexe alcaline-carbonatitique de Jacupiranga/SP, sept échantillons associés au complexe alcaline-carbonatitique de Catalão/GO et trois échantillons associés au gisement sédimentaire de Patos de Minas/MG. Sauf un échantillon de Catalão, qui alimentait l\'usine de concentration pendant l\'échantillonnage, les outres sont minerais marginaux, rejets de la mine, rejets de l\'usine et minerais complexes au traitement. Les échantillons sauf celui de Jacupiranga, ont été caractérisés technologiquement, avec réalisation des analyses granulométriques, séparations minéraux (au liquide dense et magnétique), analyses chimiques e difratométriques. La caractérisation a défini les principaux caractéristiques des phosphates pour la production d\'un nouveau engrais organo-phosphaté. On a constaté la grande difficulté en l\'obtention de concentrés riche en P2O5 avec des bonnes récupérations. Les rejets des minerais oxydés de Catalão présentent baisse libération de l\'apatite de la gangue siliceuse et ferreuse, et, en plus, ils présentent aussi un recouvrement de l\'apatite par les oxydes/hydroxydes de fer, qui sont préjudiciables à la flottation. Les échantillons silico-carbonatés présentent hautes teneurs des carbonates, qui sont difficiles à séparer par flottation, principalement la dolomite. Les minerais de Patos de Minas présentent une intime association de l\'apatite avec le quartz et les autres silicates, de difficile ou presque impossible libération. Le nouveau procédé de production des engrais organo-phosphatés est basée sur la dissolution du phosphate par l\'acide nitrique et sur l\'utilisation de gaz ammoniac comme source primaire du réactif acide. La combustion du ammoniac à l\'air, en températures entre 650°C et 800°C se auto-conserve produisant oxydes d\'azote qui, en contact avec la humidité de la mélange phosphate + matière organique, se transforme en l\'acide nitrique naissant à la surface des particules. Les différentes échantillons de phosphates mélangés à la tourbe de la région du \'Baixo Ribeira de Iguape/SP\' et à une tourbe commerciale française ont été traités en équipement micro-pilote et les résultats agronomiques présentent une bonne libération du phosphore pendant le première mois de culture, et la continuité de la libération, en mineur quantité, dans les cinquante jours suivants. Les engrais produits ont obtenu 12% jusqu\'à 73% de phosphore soluble dans l\'acide citrique à 2%, lesquels, pendant les essais agronomiques, ont permis l\'assimilation entre 23% et 81% de phosphore par la plante.

Ces travaux s'inscrivent dans une problématique actuelle de compréhension des effets, encore peu connus, des mélanges de pesticides dans le sol. Les formulations d'herbicides S-métolachlore (Dual Gold Safeneur®), mésotrione (Callisto®) et nicosulfuron (Milagro®) ont été appliquées en mélanges et à la dose agronomique recommandée. Les molécules formulées sont plus toxiques que les molécules actives seules (Microtox®) et aucun effet synergique ou antagoniste des mélanges n'a été observé. Cependant, ces mélanges impactent transitoirement et à court terme les communautés microbiennes du sol de Limagne, sans modifier les paramètres généraux de structure et d'abondance. Toutefois, des effets ont été mis en évidence sur des communautés sensibles telles que les phototrophes ou celles impliquées dans les processus de nitrification et de dénitrification. De plus, une comparaison des effets des mélanges sur les communautés phototrophes de deux sols souligne l'importante toxicité du Dual Gold Safeneur® et remet en cause son utilisation d'un point de vue écotoxicologique.

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

Ces travaux s’inscrivent dans une problématique actuelle de compréhension des effets, encore peu connus, des mélanges de pesticides dans le sol. Les formulations d’herbicides S-métolachlore (Dual Gold Safeneur®), mésotrione (Callisto®) et nicosulfuron (Milagro®) ont été appliquées en mélanges et à la dose agronomique recommandée. Les molécules formulées sont plus toxiques que les molécules actives seules (Microtox®) et aucun effet synergique ou antagoniste des mélanges n’a été observé. Cependant, ces mélanges impactent transitoirement et à court terme les communautés microbiennes du sol de Limagne, sans modifier les paramètres généraux de structure et d’abondance. Toutefois, des effets ont été mis en évidence sur des communautés sensibles telles que les phototrophes ou celles impliquées dans les processus de nitrification et de dénitrification. De plus, une comparaison des effets des mélanges sur les communautés phototrophes de deux sols souligne l’importante toxicité du Dual Gold Safeneur® et remet en cause son utilisation d’un point de vue écotoxicologique. / These experiments are part of the actual problematic of understanding the poorknown effects of pesticides mixtures in soil ecosystem. The herbicidal commercial formulations of S-metolachlor (Dual Gold Safeneur®), mesotrione (Callisto®) and nicosulfuron (Milagro®) were applied in mixtures at the recommended field rate. Formulated compounds are more toxic than active ingredients alone (Microtox®) and no synergistic or antagonistic effects were recorded. However, these mixtures impaired rapidly and transitory the Limagne soil microbial communities, without modifying the global parameters of structure and abundance. Effects were also recorded on sensitive communities, such as phototrophic, nitrifying and denitrifying communities. A comparison of mixtures effects on phototrophic communities from two soils underlined the high toxicity of Dual Gold Safeneur® and challenged its use from an ecotoxicological point of view..