La polyculture permet d'économiser l'eau utilisée pour irriguer les champs. Photo archives Sud Ouest / Nicolas Le Lièvre

Peut-on trouver des solutions pour lutter contre le réchauffement climatique en contrant ses effets négatifs, qui peuvent, par exemple, faire chuter le rendement des récoltes en cas de sécheresse, tout en limitant l'utilisation des engrais chimiques ? La question agite le monde agricole, confronté au premier chef à ce triple défi.

Vive l'agroécologie !

Bonne nouvelle, pour la planète, les agriculteurs et les consommateurs : selon les scientifiques, la réponse est oui, et elle passe par "l’agroécologie", cette agriculture plus respectueuse de l’environnement qui favorise la biodiversité dans les parcelles cultivées. Tels sont les résultats d'une étude réalisée par des chercheurs en Ecologie fonctionnelle du CNRS de Montpellier, associés à l'INRA, qu'a publiée, le 30 mars 2015, la revue "Nature Plants".

Diversité génétique des plantes

"Nos travaux montrent qu’augmenter au contraire le nombre d’espèces, améliore en moyenne le rendement des cultures sans besoin d’engrais, surtout en cas de sécheresse", explique Cyrille Violle, biologiste au CEFE et lauréat d’un ERC Starting grant 2015. "Opter au sein d’une même espèce pour plusieurs individus génétiquement différents (génotypes), favorise la stabilité du rendement d’une année à l’autre", ajoute-t-il.  

La méthode

Pour parvenir à ces résultats, les chercheurs ont suivi en parallèle pas moins de 120 mini-parcelles expérimentales de 1,2 sur 1,3 mètres, dans lesquelles ils ont cultivé pendant un an et demi, cinq espèces fourragères (luzerne, trèfle blanc, ray-grass, dactyle, fétuque) soit ensemble (polyculture), soit chacune toute seule (monoculture). A chaque fois, chaque espèce était représentée par un, cinq ou dix génotypes. De manière à étudier tous les cas de figure climatiques et météorologiques, les mini-parcelles étaient soit irriguées, soit soumises à des évènements de sécheresse.

La polyculture, championne du rendement

Résultats: les polycultures ont eu en moyenne un rendement meilleur que les monocultures. Surtout en conditions de sécheresse, où l'amélioration du rendement est allé jusqu'à + 800 g/m2 de surface cultivée, contre + 200 g/m2 en conditions irriguées. De plus, plus les parcelles contiennent de génotypes différents pour une même espèce, dix au lieu d'un seul, et plus la stabilité du rendement est importante. Pour les chercheurs, la présence de plusieurs espèces sur une même parcelle permet, en effet, de mieux exploiter les ressources du sol, ce qui explique le meilleur rendement obtenu par les polycultures. "Les plantes n’extraient pas l’eau et les nutriments à la même profondeur dans ce sol", explique Cyrille Violle. Quant au rendement plus stable grâce à plus de génotypes, "un cocktail de différents génotypes augmente les chances qu’au moins l’un d’eux résiste mieux en cas de sécheresse et diminue ainsi les risques d’une baisse du rendement global", conclut le scientifique.

Abandonner les pratiques agricoles actuelles

Concrètement, cette étude suggère ni plus ni moins d’abandonner les pratiques agricoles actuelles héritées de l’après-seconde guerre mondiale qui consistent majoritairement à cultiver sur de grandes parcelles des plantes génétiquement identiques. Et de revenir aux pratiques anciennes, tout en profitant des avancées bénéfiques apportées par les connaissances actuelle en matière d'agronomie, qui ne cessent de progresser.

Finalement, dans l'agriculture comme dans bien d'autres domaines, on est gagnant dès lors que l'on respecte la logique de la nature. Encore faut-il bien en comprendre les mécanismes.

Cathy Lafon

Illustrations :  les parcelles cultivées dans le cadre de l'étude sur les apports de la polyculture et de la diversité génétique des plantes, photos Dominique Denoue (INRA, Lusignan)

#maplanète #COP21

►PLUS D'INFO

• Pour lire l'étude "Complementary effects of species and genetic diversity on productivity and stability of sown grasslands" réalisée par Ivan Prieto, Cyrille Violle, Philippe Barre, Jean-Louis Durand, Marc Ghesquiere et Isabelle Litrico, publiée dans Nature Plants le 30 mars 2015 : cliquer ICI

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Un seul individu, une femelle originaire de Chine, serait à l'origine de la fulgurante conquête d'une partie du territoire européen par le frelon asiatique, selon les conclusions d'une étude publiée par des chercheurs français, le 24 mars dernier, dans la revue "Biological invasions". Des résultats étonnants qui permettent de résoudre l'énigme de la fulgurance de l'invasion de l'insecte, mais qui constituent une bien mauvaise nouvelle pour la lutte contre le Vespa velutina, véritable fléau pour l'apiculture.

Une invasion inquiétante pour l'apiculture

Le frelon asiatique est la première espèce de frelon introduite accidentellement en France. Signalé pour la première fois en 2004 dans le département du Lot-et-Garonne, cet insecte originaire d’Asie occupe désormais les deux tiers du territoire français. Il a également été repéré en Espagne, au Portugal, en Belgique, en Italie et en Allemagne. Dans les régions les plus touchées, dont le grand  Sud-Ouest, l'insecte inquiète les apiculteurs car ce prédateur d’abeilles constitue un facteur supplémentaire de déclin de leurs colonies déjà fragilisées par les parasites et les insecticides agricoles.

La preuve par l'ADN

Ce que l'on savait jusqu'à présent du frelon à pattes jaunes ou frelon asiatique, c'est qu'arrivé en France il y a plus de dix ans, il avait réussi à coloniser une grande partie du territoire métropolitain. Mais l'origine de cette invasion fulgurante, fatale pour les abeilles, intriguait et agitait depuis les chercheurs. Les scientifiques sont finalement parvenus à reconstruire l’histoire de l'introduction du frelon asiatique en France, grâce à la génétique, en comparant les caractéristiques de ces populations envahissantes à celles de populations issues de la zone d’origine du frelon asiatique.  

La méthode

C'est dans le cadre d’un programme communautaire d’aide à l’apiculture européenne, qu'une équipe de chercheurs du laboratoire Evolution, Génomes, Comportement, Ecologie (EGCE - CNRS/IRD/Université Paris Sud-Saclay), de l’Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB – CNRS/MNHN/UPMC/EPHE) et de l’Institut Sophia Agrobiotech (ISA – CNRS/INRA/UNICE), s’est intéressée à l’histoire de l’introduction du frelon asiatique en Europe. Pour ce faire, ils ont comparé, d’un point de vue génétique, quatre populations de frelons autochtones à deux populations envahissantes provenant respectivement de France et de Corée du Sud.  

Une seul scénario d'introduction

En combinant ces données génétiques aux paramètres démographiques déjà disponibles pour cette espèce, les chercheurs ont pu tester divers scénarii d’invasion. Contre toute attente, le scénario basé sur un seul événement d’introduction depuis l’Asie s’est avéré le plus probable. Son origine géographique a pu être localisée dans une zone comprise entre les provinces chinoises du Zhejiang et du Jiangsu. Celle-ci englobe à la fois la métropole de Shanghai et la ville de Yixing, renommée au niveau international pour la production de poteries. Ces résultats corroborent donc l’hypothèse selon laquelle le frelon asiatique serait arrivé en France par conteneurs de poteries chinoises importées via le port du Havre, avant d'élire domicile en Lot-et-Garonne. Les analyses montrent par ailleurs que le frelon asiatique a vu la diversité génétique de sa population diminuer drastiquement lors de son arrivée en France, entre 2001 et 2004.

Une seule et même "mère" ?

Comment dans ce cas expliquer le succès de son invasion? Pour trouver des éléments de réponses, les biologistes ont procédé à un échantillonnage génétique des nids de frelons présents dans l’Hexagone. « A partir d’un échantillon d’individus prélevés dans chacune de ces zones géographiques, nous avons non seulement mesuré la diversité génétique de chaque population grâce aux séquences d’ADN microsatellites mais aussi identifié leur origine maternelle par l’ADN mitochondrial », précise la principale auteure de ces travaux, Mariangela Arca, doctorante au sein de l’EGCE au moment de l’étude. En clair, en analysant un marqueur précis, les chercheurs ont constaté que tous les individus présents en France possédaient la même séquence ADN, et étaient donc issus d'une seule et même femelle fondatrice de la lignée.

«En permettant à l’espèce d’accroître la diversité génétique de sa descendance, ce phénomène plutôt rare chez les frelons a permis de renforcer ses capacités d’adaptation vis-à-vis de l’environnement colonisé et de contribuer ainsi à la réussite de son invasion », conclut Mariangela Arca. Autrement dit, une femelle de frelon asiatique est capable de s’accoupler avec plusieurs mâles. Ce qui rend vain l'espoir de s'en débarrasser.

Cathy Lafon

►PLUS D'INFO

• Pour lire l'étude publiée le 24 mars par "Biological Invasions", "Reconstructing the invasion and the demographic history of the yellow-legged hornet, Vespa velutina, in Europe" : cliquer ICI

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