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Often, the destruction of sown grasslands is linked to a decrease in productivity and/or a change in flora over time. These evolutions are rarely objectified and are the subject of two recent research-action projects in the Great West, in which observatories of young, well-established plots were monitored for 4 years (PERPeT project) and 5 years (PTD project). The monitoring focused on the annual biomass harvested and botanical composition, in order to determine how the grasslands age according to the initial sowing, the pedo-climate and the use practices of the plots. The synthesis of the main results allows us to conclude that "it is possible to age grasslands well", that their evolution is multifactorial with climatic factors (water supply), among the main determinants, then linked to practices and soils. Several types of grasslands and evolutionary trajectories were characterized, with certain species playing an important role in these dynamics. The flora diversifies and the prairie bottom becomes balanced after 5-6 years, with a root development making the soils more resistant to trampling. Finally, these evolutions, more or less favorable in terms of quantity and quality of harvestable grass, can lead to reconsider the function of each plot in the forage system., La destruction des prairies semées est souvent liée à une baisse de productivité et/ou un changement de flore avec le temps. Ces évolutions rarement objectivées ont fait l'objet de deux projets de recherche-action récents dans le Grand-Ouest, dans lesquels des observatoires de jeunes parcelles bien implantées ont été suivis pendant 4 (projet PERPeT) et 5 ans (projet PTD). Les suivis portaient sur la biomasse annuelle récoltée et la composition botanique, afin de déterminer comment vieillissent les prairies en fonction du semis initial, du pédo-climat et des pratiques d'utilisation des parcelles. La synthèse des principaux résultats permet de conclure que « bien faire vieillir des prairies, c'est possible », que leur évolution est multifactorielle avec parmi les principaux déterminants des facteurs climatiques (alimentation en eau), puis liés aux pratiques et aux sols. Plusieurs types de prairies et de trajectoires d'évolution ont été caractérisés, certaines espèces jouant un rôle important dans ces dynamiques. La flore se diversifie et le fond prairial s'équilibre au bout de 5-6 ans, avec un développement racinaire rendant les sols plus résistants au piétinement. Enfin, ces évolutions plus ou moins favorables en termes de quantité et qualité de l'herbe récoltable peuvent amener à reconsidérer la fonction de chaque parcelle dans le système fourrager.

Un suivi de parcelles expérimentales a été mis en place sur des prairies du parc départemental du Sausset en 2002, afin d’étudier l’impact de la fauche et du semis sur les prairies mésophiles. Cette étude, initialement suivie par Biotope, a été reprise en 2012 par le Conservatoire botanique national du Bassin parisien. Ce présent travail constitue le suivi effectué en 2020.Des relevés floristiques ont été réalisés à l’occasion de deux passages sur la saison en 2020 sur quatre parcelles, l’une ensemencée en 2002 et non fauchée, une seconde ensemencée et fauchée deux fois par an, une troisième non ensemencée et non fauchée et enfin une quatrième non ensemencée et fauchée deux fois par an. Une parcelle témoin, représentative de la gestion la plupart des prairies du parc du Sausset, non ensemencée et faisant l’objet d’une fauche extensive, a également été inventoriée. Les résultats mettent en évidence une progression des espèces d’ourlet au détriment des espèces prairiales sur l’ensemble des parcelles. La fauche biannuelle limite significativement l’ourlification, favorise le développement des espèces prairiales et a tendance à augmenter la proportion de recouvrement graminéen par rapport aux prairies non fauchées. Les parcelles fauchées semblent plus riches en espèces, elles-mêmes réparties plus équitablement, et permettre d’appauvrir les sols, historiquement assez eutrophes, bien que ces tendances n’aient pas été confirmés statistiquement. Le semis n’a actuellement plus d’effet sur la diversité floristique et la trophie des sols. La réalisation de trois relevés par placette est recommandée afin d’améliorer la qualité des prochains suivis.La poursuite du suivi est préconisée notamment pour préciser l’effet d’une fauche biannuelle par rapport à une fauche extensive et éventuellement de tester un nouveau mélange de semences.

International audience; The physical, chemical and biological properties of the soil will affect plant growth and condition the sustainability of the grasslands. Thus, soil compaction due to grazing or machine traffic will result in a loss of yield, the effects being variable according to texture (more pronounced on more clayey soils) and season. On the other hand, the preservation of soil organisms and associated functions will contribute to increasing yields. On the other hand, grassland management will also impact soil properties. Thus, the introduction of grassland in the crop rotation will quickly allow, from the second year, to favor soil biodiversity (fauna, microorganisms) and their activities. More broadly, the introduction of grassland into an annual crop rotation positively influences the maintenance of soil structure and the conservation of biodiversity, without modifying water regulation. The positive effect inherited from grasslands in the rotation can be observed even three years after recultivation. The sustainability of the grasslands will be conditioned by several factors: the duration of the grassland in the rotation, grazing management (load, period), fertilization and plant diversity. Levers exist to ensure the sustainability of these temporary or permanent grassland systems.; Les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols vont agir sur la croissance des plantes et conditionner la pérennité des prairies. Ainsi, la compaction d’un sol, sous l’action du pâturage ou du trafic d’engins, va aboutir à une perte de rendement, les effets étant variables selon la texture (plus marqués sur des sols plus argileux) et la saison. A contrario, la préservation des organismes des sols et des fonctions associées va contribuer à augmenter les rendements. En contrepartie, la gestion des prairies va aussi impacter les propriétés des sols. Ainsi, l’introduction de prairie dans la rotation culturale, va permettre rapidement dès la deuxième année de favoriser la biodiversité des sols (faune, microorganismes) et leurs activités. Plus largement, l’introduction de prairies dans une rotation de cultures annuelles influence positivement le maintien de la structure du sol et la conservation de la biodiversité, sans modifier la régulation hydrique. L’effet positif hérité de prairies dans la rotation est observable même trois années après la remise en culture. La pérennité des prairies va être conditionnée par plusieurs facteurs : la durée de prairie dans la rotation, la gestion du pâturage (chargement, période), la fertilisation et la diversité végétale. Des leviers existent pour assurer la durabilité de ces systèmes prairiaux temporaires ou permanents.Cet article de la revue Fourrages, est édité par l'Association Francophone pour les Prairies et les Fourrages Pour toute recherche dans la base de données et pour vous abonner : www.afpf-asso.fr Association Francophone pour les Prairies et les Fourrages AFPF-Maison Nationale des Eleveurs-149 rue de Bercy-75595 Paris Cedex 12

Séance : Alimentation; International audience; To study the interactions between the plant biodiversity of pastures, ruminants, their microbiota and their products, an in vivo and in vitro experiment was carried out in the spring 2018. After a 5-week adaptation period on a common plot, 2 groups of 7 dairy cows were led for 4 weeks on 2 plots with contrasting levels of plant biodiversity: LD (19 species, mainly grasses) and HD (56 species, mostly dicots). Samples of grass selected by the cows (simulated bites), rumen fluid, faeces, and milk were taken at the end of the experimental periods, respectively. Milk production and protein and fat concentration were similar between treatments. The grass from group HD was more fibrous and had a higher total tannin content. Grass total fatty acids (FA) and C18:3 n-3 contents were higher for LD. Total gas production during in vitro ruminal fermentation of HD grass was lower compared to LD, this being probably due to the inhibition of bacterial proliferation by tannins, which also protected the digestion of the dry matter of the HD group compared to LD. Ruminal fluid of HD cows differed from that of LD cows by a lower concentration of total FA but a higher proportion of polyunsaturated fatty acids (PUFA). This suggests a less complete biohydrogenation of dietary PUFA induced by tannins. The β-diversity, which considers the equipartition of species, showed differences between the bacterial and fungal communities of the ruminal liquid and the faeces of the cows between the 2 treatments. The FA profile of milk from LD cows is distinguished by a higher concentration of C18:2 c9t11. Moreover, the quantity of C18:3 n-3 is not significantly different between the treatments, despite the marked differences on grass. The lower total FA and n-3 content of the grass from the HD group could have been compensated by the protective role of tannins in the rumen.; Pour étudier les interactions entre la biodiversité végétale des prairies, les ruminants, leur microbiote et leurs produits, des expérimentations in vivo et in vitro ont été menées au printemps 2018. Après une période d’adaptation de 5 semaines sur une parcelle commune, 2 lots de 7 vaches laitières ont été conduits pendant 4 semaines sur 2 parcelles présentant des niveaux de biodiversité végétale contrastés : LD (diversité flaible,19 espèces, beaucoup des graminées) et HD (diversité élevée 56 espèces, beaucoup des dicotylédones). Des prélèvements d’herbe sélectionnés par les vaches (bouchées simulées), de liquide ruminal, de fèces et de lait ont été réalisés en fin de période d’adaptation, et en fin de période expérimentale. La production laitière et les taux protéique et butyreux était similaires entre les lots. L'herbe du lot HD était plus fibreuse et avait une teneur en tanins totaux plus élevée. La teneur en acides gras (AG) totaux de l’herbe, et en C18:3 n3, était plus élevée pour LD. La production totale de gaz lors de la fermentation ruminale in vitro de l’herbe HD était plus faible par rapport à LD, ceci étant probablement dû à l’inhibition de l’activité bactérienne par les tanins, qui ont également protégé la digestion de la matière sèche (MS) du lot HD par rapport au lot LD. Le liquide ruminal des vaches HD a présenté une concentration plus faible en AG totaux mais une proportion plus élevée en acides gras polyinsaturés (AGPI). Cela suggère une biohydrogénation moins complète des AGPI alimentaires induite par les tanins. La β-diversité, qui considère l’équipartition des espèces, a montré des différences entre des communautés bactériennes et fongiques du liquide ruminal et des fèces des vaches entre les 2 lots. Le profil en AG du lait des vaches LD se distingue par une concentration plus importante en C18:2 c9t11. Par contre, la quantité de C18:3 n-3 n’est pas significativement différente entre les lots, malgré les différences marquées sur l’herbe. Le contenu en AG totaux et en n-3 plus faible de l’herbe du lot HD, pourrait avoir été compensé par l’effet protecteur des tanins dans le rumen.

Cet article de la revue Fourrages, est édité par l'Association Francophone pour les Prairies et les Fourrages Pour toute recherche dans la base de données et pour vous abonner : www.afpf-asso.fr Association Francophone pour les Prairies et les Fourrages AFPF-Maison Nationale des Eleveurs-149 rue de Bercy-75595 Paris Cedex 12Les prairies, semées ou permanentes, pâturées ou fauchées, sont la base de systèmes de production d’herbivores visant économie et autonomie. Avec les incertitudes liées au changement climatique, au contexte socio-économique, mais également en regard des attentes de la société en termes de services écosystémiques, la pérennité des prairies devient une préoccupation importante des éleveurs et des gestionnaires des territoires. Pourtant la notion même de pérennité des prairies n’est pas explicite et nécessite d’être précisée. Recherche-t-on le fait que des couverts temporaires permettent d’assurer une production quantitative et qualitative de biomasse, ou le fait qu’un couvert prairial puisse répondre sur le long terme aux objectifs de l’éleveur ? Cet article présente quelques éléments de réflexion pour mieux cerner les objectifs et attentes des différents acteurs, les composantes biologiques de la pérennité des prairies à différentes échelles (plantes, peuplements végétaux, exploitation), afin de mieux comprendre les clés d’amélioration de cette pérennité. Ce panorama est une introduction au thème “Valoriser, Entretenir et Assurer la Pérennité des Prairies” que les communications qui vont être présentées au cours de ces journées AFPF 2022 permettront de développer, illustrer et approfondir., Grasslands, whether sown or permanent, grazed or mowed, are the basis of herbivore production systems aiming at economy and autonomy. With the uncertainties linked to climate change, to the socio-economic context, but also with regard to society's expectations in terms of ecosystem services, the sustainability of grasslands is becoming an important concern for farmers and land managers. However, the very notion of sustainability of grasslands is not explicit and needs to be clarified. Are we looking for the fact that temporary cover allows for quantitative and qualitative biomass production, or for the fact that a grassland cover can meet the farmer's objectives in the long term? This article presents some elements of reflection to better understand the objectives and expectations of the different actors, the biological components of grassland sustainability at different scales (plants, plant communities, farms), in order to better understand the keys to improving this sustainability. This panorama is an introduction to the theme "Valuing, Maintaining and Ensuring the Sustainability

Floodplains house an original and diversified fauna and flora thanks to their spatio-temporal heterogeneity and provide many services to human beings (ecosystem services).However, these ecosystems are subject to various types of threats, such as urbanization or intensification of agricultural activities. These ecosystems are also subject to changes in the processes of species dispersal and proliferation of invasive species influencing their plant communities. In a context of global and national wetland regression, their conservation and restoration is a challenge.The ecological restoration is a discipline based on theories and concepts of fundamental ecology. The ecological restoration is in return a way of testing the concepts of fundamental ecology. Among the processes taking place in the assembly of the community, ecological filters play a key role. Their understanding is necessary to achieve the goals of restoration.On the basis of the approaches of assemblages of plant communities, we identified the processes involved in the first phases of ecological restoration of alluvial floodplains. We learned more about the preparation of initial conditions through tillage, the effects of different types of biological inputs, more and more complete, and the role of the management on trajectories of plant communities during the first years of ecological restoration.First, our results underlined the positive effects of the preparation of the initial soil conditions. It favored the installation of the target plant species. However, this preparation does not need a heavy intervention, such as deep tillage. Interventions, such as mowing and harrowing, aresufficient to enable the recruitment and installation of target species. Our results showed that the transfer of biological material, from seed sowing to soil transfer, enabled to limit the dispersal and availability of wet grassland species, as described in the literature. Finally, our observations highlighted the management effects on plant community trajectories during the first restoration phases. Thus, the maintenance of the mechanical disturbance enables to reinforce the dynamics of the communities towards those of the reference.The different actors of the society (policy manager, stakeholders) are more and more involved in the implementation of restoration programs and this thesis brings concrete elements for the restoration of alluvial floodplains.; Les prairies humides alluviales abritent une faune et une flore originales et diversifiées du fait de leur hétérogénéité spatio-temporelle et apportent de nombreux services aux êtres humains (services écosystémiques).Pourtant, ces milieux qui résultent d’activités agricoles traditionnelles sont soumis à divers types de menaces, telles que l’urbanisation ou l’intensification des activités agricoles, associées au drainage ou à la mise en culture et au labour. Ces écosystèmes sont également soumis à des modifications des processus de dispersion des espèces. Dans un contexte de régression des zones humides au niveau mondial et national, l'enjeu de conservation et de restauration de certains sites doit s'accompagner d’une connaissance approfondie du fonctionnement de ces milieux.L’écologie de la restauration est une discipline basée sur les théories et les concepts fondamentaux de l’écologie des communautés, fonctionnelle et du paysage. Les connaissances en découlant permettent la définition de protocoles de gestion des milieux. L’écologie de la restauration constitue en retour un moyen de tester les concepts d’écologie fondamentale. Parmi les processus qui entrent en jeu dans l’assemblage d’une communauté, les filtres écologiques (de dispersion, environnementaux et de co-existence) occupent un rôle clé. Leur compréhension est nécessaire pour l’atteinte des objectifs de restauration écologique.Sur la base des approches issues des assemblages des communautés végétales, cette thèse a permis d’identifier des processus intervenant dans les premières phases de restauration écologique des prairies alluviales. Nous avons ainsi pu approfondir les connaissances relatives à la préparation des conditions initiales via un travail du sol, aux effets des types d’apport biologique, de plus en plus complets, et au rôle de la gestion sur les trajectoires des cortèges floristiques au cours des premières années de restauration écologique.Premièrement, nos résultats tendent à soutenir le fait qu’une préparation des conditions initiales du milieu à restaurer favorisait l’installation des espèces végétales cibles. En revanche, cette préparation ne semble pas nécessiter une intervention lourde (comme un labour profond du sol). Des interventions plus légères, comme une fauche et un hersage, semblent suffisants pour permettre le recrutement et l’installation des espèces cibles. Ensuite, nos résultats ont montré que le transfert de matériel biologique, qu’il s’agisse d’un semis de graines, de transfert de foin ou de transfert de blocs de sol, permettait de contourner la limitation de dispersion et de disponibilité des graines des espèces cibles des prairies humides alluviales, vérifiant les résultats observés dans la littérature. De faibles différences ont néanmoins été détectées entre les types de matériel biologique transféré, mais nécessiteraient des investigations à plus long terme pour être confirmées. Enfin, nos observations ont permis d’apporter des éléments sur les effets de la gestion sur les trajectoires des communautés végétales lors des toutes premières phases de restauration. Ainsi, le maintien d’une perturbation mécanique sur des périodes adaptées permet de renforcer la dynamique des communautés vers celles de la référence.Les acteurs de la société (politiques, gestionnaires) sont de plus en plus impliqués dans la mise en place de programmes de restauration et toutes ces connaissances nous ont permis d’apporter des éléments concrets pour la restauration des prairies humides alluviales.

At the level of dairy farms and territories, the services provided by grasslands are numerous (zootechnical, agronomic, environmental) and are more and more popular with research, agricultural development and dairy farmers. In this context, the Sant’innov project has focused on understanding the importance given to grasslands on farms linked to the management of animal health. Currently, research describes the advantages and risks of grazing on animal health. The purpose of this work is to characterize the links that breeders make between the use of grasslands in the forage system and the health of animals. This work, based on the comprehensive analysis of the speeches of 20 dairy farmers in Maine-et-Loire (France), has highlighted 6 types of breeders according to the way of managing the use of grasslands in the health management and thus make an inventory of their knowledge on these topics. This topic is little known among surveyed breeders, chosen with varied profiles. The influence of the passage out/in on the health of grazing animals is expressed without being able to objectify it. The management of the forage system and of animal health are not closely linked and are treated separately a breeder designs his grasslands according to the structure of his farm and his dairy cows’ needs and on the other hand he manages health by using care (alternative or allopathic). The use of concentrates and minerals adapted to the animals’ needs is more often addressed in relation to health.; À l’échelle des exploitations laitières (bovins) et des territoires, les services rendus par les prairies sont nombreux (zootechniques, agronomiques, environnementaux) et sont de plus en plus plébiscités par la recherche, le développement agricole et les éleveurs. Dans ce contexte, le projet Sant’Innov s’est attaché à comprendre la place donnée aux prairies dans les élevages en lien avec la gestion de la santé des animaux. Actuellement, la recherche dépeint les avantages et les risques du pâturage sur la santé animale. L’objectif de ce travail est de caractériser les liens que font les éleveurs entre l’utilisation des prairies dans le système fourrager et la santé des animaux. Ce travail, basé sur l’analyse compréhensive des discours de 20 éleveurs laitiers du Maine-et-Loire, a permis de mettre en évidence 6 types d’éleveurs selon la manière de gérer l’utilisation des prairies dans la santé des animaux et ainsi faire l’état des lieux de leurs connaissances sur ces thématiques. Cette thématique est peu connue chez les éleveurs enquêtés, choisis avec des profils variés. L’influence du passage dehors/dedans sur la santé des animaux qui pâturent est exprimée sans pouvoir l’objectiver. Les gestions du système fourrager et de la santé sont peu liées et traitées séparément : un éleveur conçoit ses prairies en fonction de la structure de son exploitation et des besoins des vaches et d’autre part il gère la santé en utilisant des soins (alternatifs ou allopathiques). L’utilisation de concentrés et de minéraux adaptés aux besoins des animaux est plus souvent abordée en lien avec la santé.

We used a dynamic equilibrium model to assess the impact of agricultural practices on grassland plant diversity in the Massif Central. A set of 18 permanent grasslands characterised by various pedoclimatic conditions and management regimes were used to test the model's predictions. We found that decreases in species richness and functional richness were associated with an increase in disturbance intensity, and notably in the quantity of exported biomass and productivity, respectively. However, these effects explained only a small part of the observed variability among sites. We showed that the quantity of exported biomass was largely explained by grass use and that, during the study period, productivity was primarily dependent on rainfall but not fertilisation level. We discuss the relevance and limitations of using a dynamic equilibrium model to manage plant diversity in grasslands.; Un modèle a été réalisé pour évaluer l’impact des pratiques agricoles sur la diversité des prairies. Pour tester les prédictions d’un modèle théorique d’écologie, le modèle d’équilibre dynamique, nous avons suivi 18 prairies permanentes du Massif central aux pédoclimats et modes de gestion variés. Nous avons mis en évidence une diminution de la richesse spécifique liée à l’augmentation de la quantité de biomasse exportée (pâturée ou fauchée) et une diminution de la richesse fonctionnelle liée à l’augmentation de la productivité. Ces effets n’expliquent toutefois qu’une faible part de la variabilité observée entre sites. La quantité de biomasse exportée dépend du nombre de fauches et du chargement animal annuel ; la productivité était avant tout dépendante des précipitations durant la période d’étude, et non de la fertilisation. Nous discutons de l’intérêt et des limites de l’utilisation du modèle pour la gestion de la diversité des prairies.

In order to study the vulnerability of livestock farms to climate change in the Déodatie region, and thus their sustainability, the production of forage plots (permanent and temporary grasslands, silage maize) was simulated over the period 1989-2100 with the mechanistic model STICS (research version). The pedoclimatic characteristics and the type of vegetation of each plot were taken into account. Depending on the type of grassland and the climatic and technical scenarios used, production could change by -30 to +40 % by 2100 compared to 1989-2020. At the farm level, the result is a compensation that allows forage production to be maintained, or even increased in the case of intensification (increased fertilization and the proportion of corn). However, this result is associated with an increase in the level of risk in terms of forage and organization., Afin d’étudier la vulnérabilité des élevages du Pays de la Déodatie au changement climatique, et donc leur pérennité, la production de parcelles fourragères (prairies permanentes et temporaires, maïs ensilage) a été simulée sur la période 1989-2100 avec le modèle mécaniste STICS (version de recherche). Les caractéristiques pédoclimatiques et le type de végétation de chaque parcelle ont été pris en compte. Selon les types de prairies, les scénarios climatiques et techniques retenus, la production pourrait évoluer de -30 à +40% à l’horizon 2100 par rapport à 1989-2020. A l’échelle de l’exploitation on obtient une compensation qui permet un maintien de la production fourragère, voire une augmentation en cas d’intensification (accroissement de la fertilisation et de la proportion de maïs). Ce résultat est cependant associé à une augmentation du niveau de risque sur le plan fourrager et organisationnel.

A l’échelle européenne, la phytosociologie permet l’identification des prairies à protéger. Cependant, la phytosociologie n’apporte pas les informations agronomiques nécessaires aux agriculteurs. Pour répondre à ce manque, les typologies agronomiques ont été développées en s’appuyant sur la diversité spécifique, puis des typologies fonctionnelles ont permis d’apporter des informations supplémentaires. Notre étude porte sur 252 prairies permanentes du Massif vosgien (nord-est de la France) et compare l’intérêt de ces 3 approches pour l’estimation de 14 propriétés agronomiques et écologiques des prairies et la caractérisation de leur milieu. Les résultats montrent que la typologie agronomique seule est le meilleur prédicteur pour plusieurs propriétés (rendement, utilisation, richesse en familles, valeur pollinisateurs et altitude) mais que l’association de 2 ou 3 typologies permet d’améliorer la prédictibilité de certaines autres propriétés (par ex. la richesse floristique, la valeur pastorale ou la fertilité en utilisant les typologies agronomique et phytosociologique).

Unmanned aerial vehicles (UAV) are a new source of remote sensing data that offers new perspectives to Earth observation sciences. It allows a new flexible and very high spatial resolution observation regime that appears to be complementary to that of satellite systems and supports the application of the downscaling. The objective of this thesis is to evaluate the contribution of complementarities between UAV and satellite for the monitoring of wet grasslands - environments with high ecological and economic stakes. To this end, the main synergies between drone and satellite data have been identified in the scientific literature. A multi-source and multi-scale dataset combining drone, satellite and in-situ observations has been established on the site of the Sougéal marsh regional reserve, France. Thus, two synergies adapted to the downscaling - "model calibration" and "data fusion" - have been applied to the mapping of wet grassland structure - plant community distribution and flooding dynamics. The results show that the UAV provides fine spatial structure information that is useful to overcome the mixed pixel effects present in satellite data. Furthermore, these synergies facilitate the production of map representations that take into account the gradual character of wet grassland environments.; La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l'observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d'observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l'application du changement d'échelle. Cette thèse a pour objectif d'évaluer l'apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d'échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d'inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les données satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides.

International audience; La diversité des prairies recouvre deux dimensions : la diversité floristique au sein de la prairie, et la diversité des types de prairies au sein d’une exploitation agricole. La question de l’intérêt à maintenir ces deux types de diversité est une question relativement récente. On comprendra donc qu’elle reste largement à instruire, même si un travail comme la typologie des prairies du massif vosgien a contribué à progresser sur cette question. Il faut également prendre en compte que les acteurs qui ont à gagner du matin des prairies diversifiées sont multiples : éleveurs, transformateurs, consommateurs, naturalistes, citoyens.L’intérêt le plus connu à maintenir des prairies diversifiées est la préservation de la biodiversité, qu’il s’agisse de la flore, de la faune ou des micro-organismes, de l’échelle de la parcelle à celui du territoire. Les prairies diversifiées sont malheureusement menacées par l’abandon, l’artificialisation ou l’intensification des pratiques agricoles. Du point de vue des éleveurs, on commence à mieux comprendre le potentiel des prairies diversifiées : Si celles si ont généralement un rendement plus faible que des prairies à flore simplifiée, elles présentent d’autres avantages, potentiels ou déjà démontrés, sur les plans suivants : souplesse d’exploitation, report sur pied, résilience au changement climatique, ingestion et digestion de l’herbe, santé animale, performance de reproduction, qualité des produits laitiers et carnés. Avoir différents types de prairies sur une même exploitation permet à un éleveur une adaptation aux besoins de ces animaux, et peut alléger sa charge de travail. Tous ces avantages peuvent se transformer en avantages économiques (moins de charges, meilleure valorisation des produits), sans compter les subventions publiques accordées au titre de la préservation de la biodiversité. Au final, nous ne gagnerons à maintenir des prairies diversifiées qu’à deux conditions : en premier lieu de poursuivre l’effort pour renseigner les valeurs des prairies diversifiées pour différents acteurs de la société, et ensuite en faisant évoluer les points de vue parfois trop réducteurs sur la valeur agricole ou environnementale d’une prairie.

For farms that rely heavily on grass production, namely in the form of permanent grasslands, Dialog’Alpes is a diagnostic tool that incorporates field-level grassland diversity. It takes the form of an Excel workbook composed of different spreadsheets. It allows data to be processed rapidly (including data on grassland management methods) and graphs to be generated automatically from the output (e.g., level of forage self-sufficiency, quality of crops harvested, consistency between stocking rate and productivity, and quantification of ecosystem services). This information facilitates exchanges with livestock farmers -their forage practices can be discussed while accounting for their goals and the potential of their grasslands. Dialog’Alpes can also be used in collective contexts, with groups of livestock farmers., Dialog’Alpes est un outil de diagnostic qui permet, en exploitation à dominante herbagère, d’intégrer la diversité des prairies à l’échelle parcellaire. Il se présente sous forme d’un classeur Excel avec différents onglets qui permettent rapidement de traiter les informations recueillies (dont les pratiques de gestion des prairies) et de produire automatiquement des représentations sous formes de graphes (niveau d’autonomie fourragère, qualité des stocks récoltés, cohérence du chargement avec le niveau de productivité, services écosystémiques…). Ces informations facilitent la discussion avec l’éleveur sur ses pratiques fourragères en fonction du potentiel de ses prairies et de ses objectifs. Dialog’Alpes peut aussi être utilisé dans un cadre collectif avec un groupe d’éleveurs.

International audience

An evaluation of previous analytical work carried out by CIRAD on the island of Réunion during the period 2005 to 2012 made it possible to specify the nitrogen supplies associated with the mineralization of organic nitrogen in the absence of exogenous nitrogen supply (controls 0N). Four pedoclimatic contexts are described integrating different altitudes and rainfall. Annually, the nitrogen uptake and associated to the soil mineralization exceed 240 kg N/ha/year. These quantities of nitrogen available for the canopy must be taken into account in the fertilization forecasts, particularly in relation to the grass growth profîles observed in La Réunion. The variability observed on the different sites reinforces the need to supplement with new references acquired from data from complementary sites and to integrate into a forecasting model., La valorisation des travaux analytiques conduits par le CIRAD sur l’île de la Réunion au cours de la période 2005 à 2012 a permis de préciser les fournitures en azote associées à la minéralisation de l’azote organique en l’absence d’apport d’azote exogène (témoins 0N). Quatre contextes pédoclimatiques sont décrits en intégrant différentes altitudes et pluviométries. A l’échelle de l’année, le prélèvement d’azote par la prairie associé à la minéralisation de l’azote du sol dépasse les 200 kg N/ha/an. Sur le littoral, ce prélèvement varie de 200 à 380 kg N/ha/an. A 1 600 m d’altitude, il varie de 170 à 280 kg N/ha/an. Ces quantités d’azote disponibles pour le couvert doivent être prises en compte dans les prévisions de fertilisation en lien notamment avec les profils de croissance de l’herbe observés à La Réunion. La variabilité observée sur les différents sites renforce la nécessité de compléter ces données par de nouvelles références issues de sites complémentaires et de les intégrer dans un modèle de prévision.

National audience; Les prairies représentent une source significative de biodiversité dont le suivi sur de larges étendues est important. L’Hypothèse de Variation Spectrale (Spectral Variation Hypothesis – SVH) suppose que l’hétérogénéité spectrale d’une image de télédétection d’un habitat est liée à l’hétérogénéité de cet habitat et qu’elle peut être utilisée comme proxy pour la diversité en espèces de cet habitat [2, 3]. Dans cette étude, nous supposons que les espèces prairiales diffèrent dans leur phénologie et donc que les variations temporelles peuvent être utilisées additionnellement aux variations spectrales pour estimer la diversité spécifique des prairies. Le but de cette étude est de vérifier la SVH sur la diversité alpha des prairies en utilisant des séries temporelles d’images satellite denses avec une haute résolution spatiale. Notre méthode pour estimer l’hétérogénéité spectro-temporelle est basée sur un clustering des pixels des prairies en utilisant une technique robuste à la grande dimension des données [1]. Nous proposons de nouvelles mesures d’hétérogénéité spectrale derivées de ce clustering et calculées à l’échelle de la prairie. Nous les comparons à une mesure d’hétérogénéité spectrale souvent utilisée mais qui ne prend pas bien en compte la répartition des distributions dans l’espace spectral : la distance moyenne au centroïde [3]. La méthode est expérimentée sur 192 prairies du sud-ouest de la France (Coteaux et Vallées de Gascogne) en utilisant une série temporelle multispectrale et intra-annuelle acquise avec le satellite SPOT5 et comprenant 18 images, d’avril à septembre 2015. Deux des mesures d’hétérogénéité spectrale proposées s’avèrent significativement corrélées à l’indice de Shannon des prairies : la variabilité intra-classe et l’entropie spectrale. La combinaison de ces deux mesures atteint un coefficient de détermination ajusté de 0.13 (p-value < 0.001) en utilisant un modèle linéaire multivarié. Nous concluons que la SVH est vérifiée dans les prairies en utilisant des séries temporelles d’images satellite avec une haute résolution spatiale et temporelle. Les mesures d’hétérogénéité spectrale proposées semblent être un outil prometteur pour estimer et cartographier la diversité en espèces des prairies.

Alpine grassland ecosystems are presumed to be highly sensitive to climate change, yet their long history of climate variability, and multiple centuries of land use may have selected for mechanisms of ecological resilience to climate variability and climate extremes. We used a large experimental design to explore patterns and mechanisms for responses of subalpine grasslands to combined winter (snow removal) and summer (drought) weather extremes depending on plant functional composition and management. Plant functional composition was manipulated by establishing grass mixtures with three species representing a conservation to exploitation gradient planted at varying relative abundances. Overall, functional composition was the primary determinant of all observed parameters for plant individual performance, intraspecific plant trait responses, litter decomposition and nitrogen recycling processes. The functioning of grassland ecosystems dominated by conservative plants was remarkably resistant to extreme weather treatments, while grassland ecosystems dominated by more exploitative plants were more resilient. Management altered these responses mostly in the case of exploitative communities. Belowground allocation to carbohydrate reserves and to microbial nitrogen pools were identified as two key mechanisms underpinning these resilient responses. Longer-term impacts of climate change may however unfold through the exhaustion of plant reserves and decreasing nitrogen returns to soils via decomposition process.; Les écosystèmes prairiaux alpestres sont supposés être très sensibles au changement climatique. Cependant leur long historique fait de variation du climat et de multiples siècles d'utilisation des terres peut avoir sélectionné des mécanismes de résilience écologique à la variabilité climatique et aux stress climatiques extrêmes. Nous avons utilisé un dispositif expérimental de grande envergure pour explorer les mécanismes de réponses des prairies subalpines à une combinaison d’extrêmes météorologiques hivernaux (fonte des neiges précoce) et estivaux (sécheresse) en fonction de la composition fonctionnelle des communautés végétales et des pratiques de gestion des terres. La composition fonctionnelle des prairies a été manipulée à l’aide d’assemblages de trois espèces de poacées en différentes abondances relatives, représentant in fine un gradient d’utilisation des ressources allant de la conservation à l'exploitation. De manière générale, la composition fonctionnelle a été le principal déterminant de tous les paramètres observés pour la performance individuelle des plantes, les réponses intraspécifiques des plantes, la décomposition de la litière et les processus de recyclage de l'azote. Le fonctionnement des écosystèmes prairiaux dominés par des plantes conservatrices a été remarquablement résistant aux traitements climatiques extrêmes, tandis que les écosystèmes prairiaux dominés par des plantes plus exploitatrices ont été plus résilients. Les pratiques de gestion ont modulé ces réponses et plus particulièrement dans le cas des communautés exploitatrices. Les allocations souterraines aux réserves glucidiques et aux pools d'azote microbiens ont été identifiées comme deux mécanismes clés sous-tendant les réponses des communautés résilientes. Néanmoins, des répercussions à plus long terme du changement climatique pourraient être observées, causées par un épuisement successif des réserves végétales et une diminution des retours azotés vers le sol via les processus de décomposition.

International audience

Grassland use and areas are facing a paradoxical situation In France. Their areas have decreased since the 1950’s due to agricultural revolution, mainly in regions where cattle farming is dominant. They have been replaced by maize forage or crop productions in spite of grasslands benefits for farms and territories and incentive and support measures developed at various scales (European, national and local). However in some local areas, a maintenance or increase of grassland areas has been observed for the last decade (2000- 2010). My aim was to study the reasons of grassland maintenance crossing animal sciences and sociology at territory and farm scale. My case study is based on three ‘cantons’, the smallest French administrative scale, in the suburban area of Rennes (Brittany). The work is organized in three parts using conceptual frameworks and methodologies led separately and discussed in a fourth part. It contributes to interdisciplinary studies using technical and social sciences studying evolutions of agricultural practices in the long term. The first part aims to understand: (i) the agro-ecological factors and historical and socioeconomic contexts that led to the upholding of grassland areas in this region since 1950; (ii) the farming systems involved in this upholding and the grasslands functions mobilized. The work is based on landscape observation and retired and actual farmers’ interviews. The study highlights a dairy specialization of the territory due to the early development of the dairy sector close to Rennes (in comparison to the rest of Brittany). Since the 1990’s, the dairy farms have evolved to diversified forms of forage management in relation to new society expectations and the development of innovative dairy chains. Finally, grassland maintenance seems due to a diversity of forage systems using grasslands. The second part is a long term and process modeling of 15 dairy farms trajectories based on the productive and the grassland use trajectories studied along the farmer career. This work shows that the forage system diversity comes from three types of trajectories increasing grassland use: (i) broken trajectories based on dairy specialization, (ii) step-bystep trajectories using grassland mainly for their zootechnical functions, (iii) stable trajectories using few grassland areas in the forage system. The third part is based on a sociological analysis of the way of thinking of the farmers of the same 15 dairy farms. This work shows that grassland is considered as useful forage in the diet of dairy animals. The historical dichotomy between maize and grassland built in the 1970s seems to be over. The professional networks are the key factors for the changing use of grassland. There is not direct link with social networks and farmers grassland uses in farms. However the suburban context impacts the farmers, strengthening or questioning their forage practices. By crossing the results of the three parts of my work, I show there are some types, some uses and some ways of thinking of farmers that are in favor of grassland maintenance and others are refractory. It makes possible to think about new ways for grassland development in territories. It implies for the stakeholders to be coordinated to develop actions at territory scale to use grasslands in agro-ecological transition.; L’utilisation des prairies est aujourd’hui dans une situation paradoxale. Remplacées par le maïs fourrager ou par des céréales, les surfaces prairiales diminuent en France depuis la révolution agricole des années 1950, principalement dans les zones d’élevage de plaine. Les atouts des prairies sont pourtant soulignés pour les exploitations agricoles comme les territoires, par les travaux de recherche menés depuis 30 ans. De plus des mesures de soutien public existent aux niveaux européen, national et même local. Malgré cette baisse générale, les prairies se sont maintenues dans des zones d’élevage de plaine entre 2000 et 2010.C’est le cas de trois cantons périurbains de Rennes. Cette thèse recherche les raisons de ce maintien sur le temps long à une échelle locale en l’interrogeant à partir de deux disciplines : la zootechnie et la sociologie ; et en questionnant le rôle du contexte périurbain. Par là même, cette recherche contribue à une approche interdisciplinaire originale associant sciences techniques et sociales dans l’étude d’un objet agricole sur le temps long. Le travail de thèse s’organise en trois parties, mobilisant des cadres conceptuels et des méthodologies menées séparément puis discutées transversalement. La première partie analyse l’évolution agricole du territoire depuis les années 1950 à partir d’observations et d’enquêtes de terrain auprès d’agriculteurs et d’experts. Cette partie pointe une spécialisation laitière du territoire dès les années 1960, à partir du développement d’une industrie laitière à proximité de Rennes. À partir des années 1990, le mode de production laitière s’est diversifié en réponse à l’évolution des attentes sociétales et du développement de filières alternatives. Aujourd’hui, une diversité importante de systèmes fourragers laisse une place variée aux prairies, laissant supposer que le maintien résulte de cette diversité. La deuxième partie modélise, sur le temps long et selon une approche processuelle, les trajectoires de 15 exploitations laitières représentatives du territoire. Elles sont caractérisées selon leur dimension productive et les pratiques prairiales identifiées au long de la carrière du chef d’exploitation. Ce travail montre que la diversité des systèmes fourragers observée résulte de plusieurs types de trajectoires selon un niveau d’intégration plus ou moins forte des prairies : (i) des exploitations ont reconçu leur système fourrager vers l’herbe en lien avec une spécialisation laitière et en rupture au modèle traditionnel breton ; (ii) d’autres ont mobilisé les prairies par des processus plus progressifs de substitution et spécifiquement pour leurs fonctions zootechniques en lien avec des trajectoires productives variées ; (iii) d’autres enfin, aux trajectoires stables, intègrent peu de prairies dans le système fourrager. La troisième partie analyse, d’un point de vue sociologique, les systèmes de pensée relatifs aux prairies des 15 mêmes éleveurs. Elle montre que les prairies tendent à reconstituer un fond commun entre éleveurs, dans lequel elles sont considérées comme une ressource fourragère pertinente en élevage laitier. Ceci remet en question la dichotomie traditionnelle existant entre maïs et prairies depuis la modernisation agricole des années 1950-80. Elle montre aussi que les réseaux professionnels et les trajectoires personnelles des agriculteurs constituent des déterminants forts des pratiques prairiales. Enfin, la proximité urbaine, par les interactions entretenues dans des réseaux non professionnels, conforte ou interroge les agriculteurs sur leurs pratiques prairiales. La discussion des résultats met en évidence des types, des usages et des logiques d’agriculteurs favorables aux prairies et d’autres plus réfractaires, ouvrant des perspectives pour des actions de développement territorial des prairies selon des modalités différenciées. (Suite et fin du résumé dans la thèse)

Engineering school

International audience; We developed a system for classifying permanent grasslands in Béarn and the Northern Basque Country that serves several specific purposes. It emerged from a significant collective investment that aimed to offer users a tool that accounts for the multifunctionality of grasslands in this area.The system also highlights the relationship between cultural heritage and product quality. Using an up-to-date database, we were able to identify 21 types of grasslands. By analysing grassland vegetation, species functional ecology, and farming practices, we could calculate indices reflecting forage production levels, environmental conditions, and cheese quality. The Geroko application calculates farm-level indices based on parcel-level data and allows users to simulate changes in forage systems. An index providing plant names in Basque is a helpful addition to this comprehensivedescription of our classification system, which comes complete with illustrations.; La typologie régionale réalisée pour les prairies permanentes basco-béarnaises répond à des objectifs propres ; elle s'est appuyée sur un investissement collectif pour offrir aux multiples usagers un outil qui réponde à la multifonctionnalité des prairies de ce territoire ; le lien entre dimension patrimoniale et qualité des produits est souligné. Une base de données évolutive a permis d'identifier 21 types de prairies ; l'analyse de la végétation, la typologie fonctionnelle des graminées, la description des pratiques ont permis d'évaluer des indicateurs de production fourragère, environnementaux, de qualité des fromages. Le passage de l'échelle parcellaire à celui de l'exploitation, via le tableur Geroko, permet de construire des indicateurs pour l'exploitation et de simuler des évolutions du système fourrager. Un index des noms de plantes en basque complète cette typologie très bien illustrée et disponible en ligne.

Gestion des prairies humides par et/ou pour des génisses en croissance dans les élevages laitiers de grande taille. Journées de l'Association Française pour la Production Fourragère (AFPF)

Les activités agricoles contribuent à la vitalité du tissu social et économique des territoires de montagne. Elles sont à l’origine de nombreux services écosystémiques : prévention de risques naturels, préservation de la biodiversité et de paysages contribuant à la qualité de vie des habitants et l’attractivité des territoires.Pour évaluer les menaces qui pèsent sur leur avenir, nous avons mené une étude intégrée de leur dynamique entre 1950 et 2010 sur le territoire de 5 communes au sud d’Argelès-Gazost. Ce territoire est exploité par 37 exploitations de taille comparable à celle de l’ensemble de la région. La plupart des familles agricoles ont des systèmes d’activités et de revenus diversifiés et pratiquent un élevage agropastoral classique, avec un troupeau bovin et/ou ovin qui valorise des terres privées (96% en prairies permanentes) et transhume sur des estives collectives. Trois ont un système de production atypique, et des familles néorurales ont créé les trois dernières après 1970.Les exploitations agropastorales présentent trois grands types (grandes, moyennes, petites).Hormis les néorurales, les types d’exploitation en 2010 résultent de diverses stratégies d’adaptation des familles depuis 1950. La majorité d’entre elles, fidèles aux valeurs de la tradition agropastorale locale, ont eu pour objectif d’assurer la survie de l’exploitation et l’entretien soigneux des terres au fil des générations, et de contribuer ainsi à la vitalité du système agropastoral collectif. Les familles à stratégie « patrimoniale » ont agrandi leur exploitation en reprenant et entretenant celles de familles en cessation d’activité, tandis que celles à stratégie « de niche » ont conservé leur taille et fortement accru leur activité non agricole. Celles à stratégie « du Phénix » ont mis en place, après une forte crise, un système rénové répondant mieux à leurs aspirations, besoins et contraintes. Seules trois familles ont cherché à améliorer le revenu de leur travail agricole selon le modèle dominant de développement de l’entreprise agricole au plan national (stratégie « entrepreneuriale », avec abandon des terres difficiles à travailler).Les valeurs des familles à stratégies ancrées dans la tradition les ont ainsi conduites à entretenir avec soin toutes leurs parcelles et les aménagements associés (rigoles, haies et arbres isolés…). Mais c’est au prix d’une augmentation continue de leur charge en travail et/ou de la dégradation de leur revenu que ces familles ont assuré la survie de leurs exploitations et la gestion soignée de leurs prairies. L’évolution des marchés et politiques publiques en France entre 1950-2010 a en effet induit une forte diminution du revenu net des exploitations, subventions comprises : seuls l’agrandissement et l’intensification de la production ont permis au revenu moyen par travailleur de se maintenir ou progresser. Les politiques « montagne » des années 1975-80, et mesures agro-environnementales (à partir des années 1990) n’ont pas suffi à contrecarrer cette tendance. En 2010, les limites à la capacité de résilience des principales stratégies contribuant à la gestion durable et multifonctionnelle des prairies et des paysages semblaient atteintes ou dépassées : agrandissement de certaines exploitations patrimoniales au-delà de leur capacité d’entretien des terres difficiles, accroissement de la part du travail non agricole menaçant la survie des exploitations de niche. Il était alors prévisible, à moins d’actions spécifiques, que l’abandon de prairies et la dégradation des paysages s’accélèrent sous l’effet de la disparition des petites exploitations et de l’expansion de la stratégie entrepreneuriale parmi les exploitations restantes.La réforme de la politique agricole de 2015 a aidé à mieux soutenir les exploitations et pratiques de gestion des prairies vertueuses par rapport aux attendus régionaux. La réforme à venir semble aller dans le même sens. Il serait nécessaire selon nous de réfléchir en parallèle aux moyens de renforcer la connaissance et reconnaissance de la culture agropastorale locale : à la lueur de nos résultats, ses valeurs et capacités d’adaptation jouent un rôle clé dans la pérennité des prairies et paysages multifonctionnels de la région.

International audience; Grazing may increase the sustainability of dairy goat systems, but the ability of high-producing dairy goats to adapt to several grazing management practices under temperate grasslands is not well known. This paper reviews recent research studies conducted at INRAE in Bretagne and Nouvelle-Aquitaine regions between 2015 and 2018 on factors affecting pasture intake, milk production and grazing behaviour of strip-grazing Alpine goats, on temperate temporary pastures of good quality, with low supplementation level (600 g/d of concentrate, with or without an additional 400 g/d of dehydrated forage). After validating the methods used to evaluate the individual daily pasture intake and grazing time, the grazing studies showed that i) goats without grazing experience learn in a few days how to graze actively ; ii) goats adapt well to a restriction of daily access time to pasture down to 6-7 h/d, by increasing mainly the proportion of time spent grazing at pasture, without any effect on milk production ; iii) a pasture allowance of 2. 5 kg DM/goat/d above 4 cm from ground level is required to avoid reductions of intake and milk production ; iv) no access to drinking water during 8 h/d of grazing has no impact on feeding behaviour nor on milk production, even during hot days, and v) primiparous goats, compared to multiparous ones, eat less and more slowly on an individual basis, but such a difference disappears when intake is expressed relative to their body weight. It is concluded that high yielding goats are able to adapt and provide high intake and milk production levels when grazing multispecies temporary pastures.; Miser sur le pâturage peut renforcer la durabilité des élevages caprins laitiers, mais les capacités d’adaptation des chèvres laitières hautes productrices à différentes pratiques de gestion du pâturage sur prairies temporaires sont mal connues. Cet article fait le point sur les travaux expérimentaux récents menées par INRAE en Bretagne et Nouvelle-Aquitaine entre 2015 et 2018, portant sur les facteurs de variation de l’ingestion d’herbe, de la production laitière et du comportement alimentaire des chèvres de race Alpine en pâturage rationné, dans des conditions de prairies temporaires de bonne qualité, avec peu de compléments (600 g/j de concentrés, avec ou sans 400 g/j de fourrage déshydraté). Après avoir validé les méthodes d’estimation de l’ingestion individuelle et de la durée d’ingestion, nous avons montré i) qu’un troupeau qui n’est jamais sorti à l’herbe apprend en quelques jours à pâturer de façon active, ii) que les chèvres s’adaptent bien à une restriction du temps d’accès jusqu’à 6-7 h par jour, en concentrant fortement leurs activités de pâturage et sans affecter leurs performances, iii) que lorsque le temps d’accès au pâturage n’est pas limité, il faut offrir au moins 2,5 kg MS/chèvre/jour d’herbe au-dessus de 4 cm pour ne pas limiter l’ingestion et la production des chèvres, iv) que la suppression de l’abreuvement durant les 8 h de pâturage journalier ne modifie ni le comportement ni la production laitière des chèvres, même en cas de fortes chaleurs, et v) que les chèvres primipares ingèrent moins et moins vite que les chèvres multipares en raison de leur plus petit format, mais autant lorsque l’ingestion est rapportée au poids vif. En conclusion, les chèvres laitières montrent de très bonnes capacités à pâturer des prairies temporaires multiespèces en maintenant un niveau d’ingestion et de production laitière élevés.

International audience; Les prairies sont généralement implantées en fin d’été ou en sortie d’hiver. Trois types d’aléas météorologiques perturbent de plus en plus l’implantation et/ou l’installation de ces prairies : i) sécheresse estivale prolongée, ii) excès d’eau hivernal iii) sécheresse précoce de fin de printemps. Le semis sous couvert de céréales ou d’associations céréales/protéagineux semblent être une solution prometteuse pour contourner ces aléas et produire une ressource alimentaire supplémentaire (fourrage ou grains). A partir d’essais et d’observations sur différents sites du Grand Ouest de la France, cet article propose une première synthèse sur cette question. Pour contourner les sécheresses estivales, dans des sols sains et profonds, des implantations sous couvert de céréales de printemps en sortie d’hiver restent des solutions intéressantes. Dans des sols à plus forte alternance hydrique (hydromorphe et séchant), des itinéraires plus novateurs avec une implantation simultanée à la mi-octobre de prairies pérennes sous couvert de céréales/protéagineux (en fourrage tardif ou en grains) sont désormais éprouvés. Ils permettent i) de contourner la sécheresse de fin d’été, ii) de concilier une valorisation optimale du couvert iii) de garantir l’implantation d’une prairie.Cette modalité d’implantation à l’automne, avec une récolte plus précoce du couvert, est également en cours d’étude. Plusieurs stratégies prometteuses avec une clé d’entrée suivant le type de sol et l’objectif de valorisation du couvert (fourrage ou grains) sont proposées en synthèse.

AGREENIUM/ACTA agrowebinars Tuesday, October 13, 2020The agri-ecological equilibrium, a new look at the prairiesReconciling forage production and preserving the biodiversity of grasslands appears to be a challenge, even an impossibility. The agri-environmental measures solve this issue by offering farmers subsidies, in compensation for the "loss" of forage yield. However, this arrangement has several drawbacks, at least because of the limited financial envelopes of public financiers. The concept of agri-ecological equilibrium aims to overcome this contradiction, based on grasslands whose floristic composition and management allow to combine good agronomic and ecological value. The webinar explains the scientific and technical basis of this concept of agri-ecological balance, its variation into two types of concrete action (the "HERB07" maA and the "flower meadows" competition), and how agricultural education transmits it to future farmers and technicians., Les agrowebinaires du mardi 13 octobre 2020L’équilibre agri-écologique, un nouveau regard sur les prairiesRéconcilier production fourragère et préservation de la biodiversité des prairies apparaît comme une gageure, voire une impossibilité. Les mesures agri-environnementales résolvent cette question en proposant aux éleveurs des subventions, en compensation des "pertes" de rendement fourrager. Ce dispositif présente cependant plusieurs inconvénients, notamment en raison des enveloppes financières limitées des financeurs publics. Le concept d'équilibre agri-écologique vise à dépasser cette contradiction, en se basant sur des prairies dont la composition floristique et la gestion permettent d'associer une bonne valeur agronomique et écologique. Le webinaire expliquera les bases scientifiques et techniques de ce concept d'équilibre agri-écologique, sa déclinaison dans deux types d'action concrètes (la MAE "HERB07" et le concours "prairies fleuries"), et la manière dont l'enseignement agricole le transmet aux futurs agriculteurs et techniciens.

Grasslands play a key role in global agrosystems. In France, permanent grasslands are associated with agronomic and ecological characteristics: they provide half of overall forage, shelter vegetal and animal species, and store carbon. Increasing our understanding of agroecological characteristic determinants, and the synergies and trade-offs between characteristics, could help farmers and advisors to promote high-diversity grasslands, but also a diversity of grasslands. The objectives of this thesis are 1) to predict grassland characteristics using environmental, agricultural practices and vegetation criteria, 2) to predict grassland characteristics using vegetation classifications without information about environment and agricultural practices, 3) to study and predict trade-offs between characteristics at grassland scale, 4) to query knowledge transfer between researchers, farmers and farmer advisors. For this purpose, I run statistical analyses on a database of almost 800 permanent grasslands from previous studies. I then selected a representative sample of 59 grasslands for this database over which I conducted field and lab analyses of botanical compositions, yields, forage qualities, antioxidant contents and soil properties. I also collected information about agricultural practices, climate and topography for each of these grasslands. My results show that botanical compositions are mainly influenced by agricultural intensification, soil and elevation gradients, and that knowledge about agricultural practices are dispensable because already correlated to other criteria. However, despite I used several criteria, the quality of botanical composition prediction remains weak. Prediction of agroecological characteristics show wide variabilities: some agronomicaland ecological- characteristics are predicted well by soil, climate, landscape and botanical composition (species presence and abundance, vegetation classes) criteria. The agronomic characteristics that are predicted well comprise pastoral value, metabolisable energy, and assimilable proteins; the ecological characteristics predicted are Shannon index, richness in oligotrophic species, nectar production index and soil carbon stock. However, using only vegetation classifications could not reliably predict ecological characteristics, despite the improvement of prediction quality when combining classifications. Study of synergies and trade-offs highlighted the impossibility to combine all the agroecological characteristics for one grassland. However, I observed synergies between yield and botanical diversity, between the different indices of nutritive value, and between patrimonial species and flexibility of management. Finally, all studied tools can be used to transfer scientific knowledge to farmers and their advisors, but need to be carefully chosen to match their individual expectations. In particular, the definition of forage quality greatly varies between farmers (i.e., it can be based on quantity or quality), and a difficult equilibrium between tools accuracy and ease to use have to be found. This thesis work brings new insights in our understanding of permanent grassland agroecological characteristics and their trade-offs, thanks to the inclusion of many predictive criteria related to environment, agricultural practices and vegetation, but also thanks to the prediction of unknown characteristics. Finally, this thesis addresses the issue of developing polyvalent tools that can be used to predict grassland agroecological characteristics., Les surfaces en herbe ont une place majeure dans les agrosystèmes mondiaux. En France, les prairies permanentes sont associées à des propriétés agronomiques, car elles assurent près de la moitié de la production fourragère. Elles sont aussi associées à des propriétés écologiques car elles accueillent une riche biodiversité végétale et animale, et séquestrent le carbone. Mieux comprendre les déterminants des propriétés agroécologiques, mais aussi leurs synergies et compromis, pourra aider les agriculteurs et leurs conseillers agricoles et écologues à valoriser des prairies diversifiées, et une diversité de prairies. Les objectifs de cette thèse sont donc 1) d’identifier les critères du milieu, des pratiques agricoles et de la végétation qui prédisent les propriétés prairiales, 2) de prédire les propriétés agroécologiques à l’aide de typologies de prairies, sans connaissance précise des critères environnementaux ni des pratiques agricoles, 3) d’étudier et prédire les synergies et compromis entre propriétés d’une même prairie, 4) de se questionner sur la transmission des connaissances scientifiques aux agriculteurs et leurs conseillers. Pour atteindre ces objectifs, j’ai valorisé une base de données de près de 800 prairies permanentes de précédentes études. J’en ai ensuite extrait 59 prairies représentatives du massif vosgien, sur lesquelles, j’ai réalisé des relevés botaniques, des mesures de rendement, des prélèvements de fourrage pour en connaitre la qualité et la teneur en antioxydants, et des prélèvements de sol pour en connaitre la composition précise. Enfin, j’ai collecté des informations sur les pratiques agricoles, le climat et la topographie de chacune de ces prairies. Les résultats montrent que les compositions botaniques sont influencées par des gradients d’intensité des pratiques, de sol et d’altitude, mais que la connaissance des pratiques agricoles est dispensable car fortement corrélée aux critères du milieu. Bien que de nombreux critères soient pris en compte dans l’analyse, la qualité prédictive reste faible. La prédiction des propriétés agroécologiques montre de grandes variabilités de qualité. Des propriétés écologiques (indice de Shannon, richesse en espèces oligotrophiles, valeur nectarifère et stock de carbone), et agronomiques (valeur pastorale, UFL, PDIN) sont correctement prédites par des ensembles de critères du sol, du climat, du paysage et de la composition botanique (présence et abondance d’espèces, types prairiaux). Cependant, la prédiction des propriétés uniquement grâce aux typologies prairiales montre que les propriétés écologiques sont difficilement prédictibles, bien que combiner différentes méthodes typologiques améliore la qualité des prédictions. L’étude des synergies et compromis entre propriétés montre qu’il n’est pas possible de cumuler toutes les propriétés agroécologiques sur une même prairie. Cependant, il est possible d’associer rendement et diversité botanique ; les différents indices de qualité nutritive ; ou encore espèces patrimoniales et souplesse d’exploitation. Enfin, la réflexion sur la transmission des connaissances scientifiques aux acteurs de terrain montre de nombreuses solutions, et que les outils utilisés doivent pouvoir s’adapter aux attentes de chacun. En particulier, la définition de la qualité fourragère varie fortement entre agriculteurs (quantité et/ou qualité), et il est nécessaire de trouver un équilibre entre précision des outils et facilité d’utilisation. Cette thèse apporte donc de nouvelles connaissances sur la prédiction des propriétés agroécologiques des prairies permanentes et de leurs compromis, notamment grâce à la prise en compte de nombreux critères prédictifs liés au milieux, aux pratiques agricoles et à la végétation, mais aussi grâce à la prédiction de propriétés encore méconnues. Enfin, cette thèse soulève le problème de la création d’outils polyvalents permettant de prédire les propriétés agroécologiques des prairies permanentes.

Biodiversity is decreasing dramatically worldwide with land use change and habitat degradation being among its major causes. In Europe, this biodiversity loss is strongly related to the intensification of agriculture which has led to the simplification of landscapes. This resulted in the homogenization of landscapes where only a few crops dominate, accompanied with an increase of field size. Natural and semi-natural landscape elements, such as hedgerows, vegetation strips and groves were withdrawn, while more and more grasslands were being cropped or abandoned. Yet, grasslands are important functional biodiversity providers for crops in agricultural landscapes, including species that can provide ecosystem services such as pest control or pollination to farming activities. This PhD thesis therefore aimed at disentangling the influence of field and landscape parameters on the arthropod communities of adjacent grasslands and croplands of agricultural landscapes. We sampled arthropods from pairs of neighboring cereal fields and grasslands in order to compare the field and landscape influences on the biodiversity of these two agricultural land cover types. Our research took place in three study regions of southeastern France, each of them representing a different gradient between annual winter cereal crops and permanent grasslands. We mainly focused on carabids, though we also studied to some extent ground-dwelling spiders as well as pollinators such as hoverflies and lacewings. The landscape parameters were based on a land cover recording of cropped, grasslands and (semi-)natural areas and linear elements 500 m around every sampled location.Concerning carabids, cropland and grassland assemblages remained mainly distinct, but they showed higher similarity when located closer, up to 4 km from each other. Carabid activity-density was higher in the study regions with higher grassland coverage. In grasslands, we found a higher species richness when the landscape diversity around was increased, except for the study region which was strongly dominated by grassland. In winter cereal crops, the landscape parameters showed no significant effect on carabid species richness. Moreover, the common species richness in neighboring cereal fields and grasslands was enhanced by higher density of field borders between these two land cover types in the studied landscapes. Though the land cover type was by far the major determinant of carabid traits, landscape parameters also had a significant influence. Polyphagous species tended more to be commonly appearing in neighboring grassland and cereal crop. Phytophagous species were highly exclusive to grasslands, while predatory were it in cereal crops.Regarding other arthropod groups, we observed that the spider family richness was higher in permanent grasslands, though there were more individuals caught in cereal fields. Both hover flies and lacewings sampled density were higher in cereal fields and lower in the neighboring of higher grassland coverage.This thesis indicates that the preservation and restoration of a mosaic of permanent grasslands within diversely cropped landscapes is important for functional biodiversity. The inclusion of grasslands can enhance the diversity of beneficial arthropods and provide complementary resource and habitats to communities for pest control in crops. ; La biodiversité connaît un déclin préoccupant à l’échelle mondiale, les modifications et dégradations des habitats en demeurent l’une des causes principales. En Europe, la perte de biodiversité est étroitement liée à l’intensification de l’agriculture, qui a conduit à la simplification des paysages. En a résulté l’homogénéisation des paysages, où une faible diversité de cultures domine, ainsi qu’un agrandissement des parcelles. Les éléments naturels et semi-naturels, tels que les haies, les bandes enherbées ou les bosquets, furent retirés, alors que les prairies permanentes furent mises en culture ou abandonnées. Les prairies sont pourtant essentielles pour la biodiversité auxiliaire, car elles abritent et favorisent des espèces qui peuvent fournir lutte biologique et pollinisation à l’agriculture. Cette thèse propose donc de distinguer les influences de la parcelle, locale, et du paysage sur les communautés d’arthropodes de prairies permanentes et de cultures céréalières avoisinantes.Nous avons échantillonné des arthropodes d’appariement de céréales et prairies voisines, afin de comparer les effets de paramètres locaux et paysagers sur les biodiversités de ces deux couvertures du sol typiques des paysages agricoles. Nous avons mené ces travaux dans trois territoires différents, tous situés en Auvergne Rhône-Alpes. Chaque territoire était représentatif d’un gradient d’équilibre différent entre les couvertures en cultures annuelles et prairies permanentes. Notre intérêt s’est principalement porté sur les carabes, bien que nous ayons aussi étudié, dans une moindre mesure, les araignées ainsi que des pollinisateurs volants tels que les syrphes et les chrysopes. Les paramètres paysagers ont été établis à partir d’un recensement manuel de toutes les couvertures du sol, cultivées ou naturelles, ainsi que des éléments linéaires dans un rayon de 500 m autour de chaque site échantillonné.Les assemblages de carabes dans les prairies et céréales étaient très distincts, même s’ils ont présenté plus de similarités quand ils étaient plus proches, dans des parcelles distantes jusqu‘à 4 km l’une de l’autre. L’activité-densité des carabes était supérieure dans les territoires où la couverture globale en prairies permanentes était plus importante. Dans les prairies, nous avons trouvé une plus grande richesse spécifique dans des contextes paysager plus diversifiés, à l’exception du territoire fortement dominé par des prairies. Nos analyses n’ont pas mis en évidence d’effet du paysage sur la richesse spécifique des carabes dans les céréales. Par ailleurs, la richesse spécifique commune aux deux couvertures du sol était plus importante dans des contextes paysagers où céréales et prairies partageaient plus de bordures ensemble. Bien que le type de couverture du sol fût un facteur majeur dans la détermination des traits de vie des carabes, les paramètres paysagers eurent aussi leur importance. Ainsi, les espèces polyphages furent les plus sensibles d’être échantillonnées à la fois dans des prairie et céréale appariées. Les espèces phytophages ont ainsi été très souvent exclusivement échantillonnées dans les prairies, alors que les prédatrices l’étaient dans les céréales.Concernant les autres arthropodes, nous avons observé une plus grande richesse en familles d’araignées dans les prairies, bien qu’elles présentassent plus d’individus dans les céréales. Le nombre de syrphes et de chrysopes échantillonnés était plus important dans les céréales, et négativement influencé par la couverture paysagère en prairies.Notre thèse indique qu’il serait utile de préserver et restaurer une mosaïque de prairies permanentes dans les paysages agricoles diversifiés. Les prairies peuvent en effet améliorer la diversité auxiliaire des arthropodes et procurer des ressources complémentaires à leurs communautés.

International audience

Une assurance indicielle est proposée en réponse à l'augmentation des sécheresses impactant les prairies. Elle se base sur un indice de production fourragère (IPF) obtenu à partir d'images satellitaires de moyenne résolution spatiale pour estimer l'impact de l'aléa dans une zone géographique définie. Le principal enjeu lié à la mise en place d'une telle assurance réside dans la bonne estimation des pertes subies. Les travaux de thèse s’articulent autour de deux objectifs : la validation de l'IPF et la proposition d'amélioration de cet indice. Un protocole de validation est construit pour limiter les problèmes liés à l'utilisation de produit de moyenne résolution et au changement d’échelle. L'IPF, confronté à des données de référence de différentes natures, montre de bonnes performances : des mesures de production in situ (R² = 0,81; R² = 0,71), des images satellitaires haute résolution spatiale (R² = 0,78 - 0,84) et des données issues de modélisation (R² = 0,68). Les travaux permettent également d'identifier des pistes d'amélioration pour la chaîne de traitement de l'IPF. Un nouvel indice, basé sur une modélisation semiempirique combinant les données satellitaires avec des données exogènes relatives aux conditions climatiques et à la phénologie des prairies, permet d'améliorer la précision des estimations de production de 18,6 %. L’ensemble des résultats obtenus ouvrent de nombreuses perspectives de recherche sur le développement de l'IPF et ses potentiels d'application dans le domaine assurantiel.

Increasing rates of atmospheric nitrate (NO3-atm) deposition in nutrients poor mountainous regions have led to critical changes in nitrogen (N) availability, with consequences on biodiversity (plants, microbes), soils N turnover, and water nutrients status. This will ultimately affect human populations through the loss of critical ecosystem services (e.g., provision of clean freshwater, erosion control, biodiversity). If the impacts of NO3-atm deposition to N-limited basins are now well documented, little is known about the processes driving NO3-atm retention in subalpine ecosystems. In this context, new tools are necessary to better understand the fate of NO3-atm in mountains and to predict the mid and long-term ecological consequences of increasing NO3-atm deposition. This work uses a high-resolution multi-isotopic technique combining 17O, 18O and 15N signatures of NO3- in the different subalpine compartments to understand the temporal and spatial evolution of NO3-atm partitioning in a subalpine watershed of the French Alps. Subalpine streams elevated year-round exports of NO3-atm suggest that the watersheds are kinetically N saturated, especially after snowmelt. The isotopic composition of NO3- in freshwaters also points at the rapid processing of snow ammonium, confirming that snowmelt is “hot moment” for the N cycle in seasonally snow-covered catchments. The monitoring of soils reveals varying NO3-atm proportions depending on the land management treatments and implied biotic and abiotic characteristics. Two dominant subalpine plants showed high proportions of NO3-atm in organs acquired by both root and foliar uptake. These scientific breakthroughs will ultimately lead to a better understanding of how NO3-atm deposition affects the environment., L’accroissement des dépôts de nitrate atmosphérique (NO3-atm) sur les bassins versants d’altitude, limités en ressources, entraîne des changements nets de disponibilité d’azote. Ces apports modifient la diversité biologique (végétation, plantes), les processus des sols liés à l’azote et conduisent à l’eutrophisation des cours d’eau. A terme, l’impact sur les populations humaines se traduira par la perte d’importants services fournis par ces écosystèmes (alimentation en eau, qualité du fourrage, contrôle de l’érosion, biodiversité). Si les effets des dépôts de NO3-atm sur les bassins versants pauvres en azote sont maintenant bien documentés, il n’en reste pas moins à comprendre les processus régissant la rétention de NO3-atm dans les écosystèmes de montagne. Pour ce faire, la variabilité spatio-temporelle de la répartition du NO3-atm dans tous les compartiments subalpins est ici étudiée en utilisant un traceur multi-isotopique (17O, 18O, 15N) du NO3-. L’importante proportion de NO3-atm dans les cours d’eau de montagne, tout au long de l’année et plus particulièrement à la fonte des neiges, laisse à penser que les bassins versants sont cinétiquement saturés en azote. La composition isotopique du NO3- dans les eaux de surface illustre la transformation rapide de l’ammonium de la neige et confirme que la fonte des neiges est une période cruciale du cycle de l’azote dans les montagnes enneigées. La proportion de NO3-atm dans les sols varie, quant à elle, en fonction du type d’occupation des sols et des propriétés biotiques et abiotiques afférentes. Le suivi de la végétation a montré une forte teneur en NO3-atm dans les tissus, par assimilation racinaire et foliaire. Ces avancées scientifiques permettront, à terme, de mieux comprendre comment les dépôts de NO3-atm affectent l’environnement.

National audience

The socio-economic and environmental issues associated with permanent grasslands provide an incentive to conserve or restore their floristic diversity. To do this, it is important to better understand how plant communities are structured. Environmental variability plays a key role in multiple processes of diversity maintenance, but fine-scale analyses are still too scarce. This environmental variability may be due to i) agricultural practices, and in particular grassland harvesting regime, and ii) climatic variations, particularly precipitation. The general objective of the thesis is to determine the effects of fine-scale spatio-temporal environmental variability induced by management practices and climatic variations, on the dynamics of grassland communities and the processes through which environmental variability affects biodiversity maintenance.The first two chapters relied on an observational study conducted at the SOERE-ACBB site at Theix, located 880 m above sea level in the Chaîne des Puys (Massif central, France, 45°43'23 N, 03°1'21 E). Three treatments were followed: high- and low cattle grazing intensities and one fertilized mowing. The environment is described through the availability of three important resources: water, light and nitrogen, to which we added a monitoring of temperature and precipitation conditions. This monitoring made it possible to i) calculate the spatio-temporal variability of the environment and compare it between treatments, ii) calculate the degree of synchrony of the temporal changes in environmental conditions within the plots, iii) compare the effects of the agricultural practices with those of the weather conditions on environmental variability. The impact of this heterogeneity on community dynamics was quantified with changes in taxonomic and functional composition within the paddocks from spring to fall. This allowed us to apply a newly proposed framework for the analysis of spatiotemporal data to assess the relative importance of heterogeneous filtering, ecological drift, limited dispersion and phenological segregation. The final chapter is based on a semi-controlled experiment. Growth of individuals of four grass species (Dactylis glomerata, Holcus lanatus, Poa trivialis and Trisetum flavescens) was monitored in pots in the presence of heterospecific or conspecific individuals subjected to two cross-treatments of temporal variability of water supply (high or low variability) and fertilization (with or without nitrogen input). These individual growth monitoring were carried out using a non-destructive method of estimation of aerial biomass based on allometric equations applied at a weekly rate. At the same time, hourly measurements of temperature and water availability in the pots were carried out. These data allowed to characterize the temporal evolution of the diversity of pots (plurispecific), the competitive hierarchy between individuals and differences in water stress between the species in the different treatments.The first chapter showed a greater temporal heterogeneity of resource availability in the mown plots, and conversely a greater spatial heterogeneity in the grazed ones. The second chapter showed i) a strong spatial and temporal β diversity within the studied grasslands, ii) the dominant role of dispersal limitation in mowing and grazing, iii) the high impact of mowing events leading to a taxonomic and functional reorganization of communities through environmental filtering and iv) the role of grazing in maintaining stable over time and spatially heterogeneous environmental filtering. The third chapter suggested that the temporal variability of water supply allows a better coexistence of species by reducing interspecific differences in growth in some cases.These results demonstrate the value of studying grassland plant community dynamics at fine spatio-temporal scales to better understand the ecological processes involved in their dynamics., Les enjeux socio-économiques et environnementaux associés aux prairies permanentes incitent à conserver ou restaurer au mieux leur diversité floristique. Pour cela, il est important de mieux comprendre comment les communautés végétales se structurent. La variabilité environnementale joue un rôle primordial dans de multiples processus de maintien de la diversité, cependant les analyses à fines échelles restent trop rares. Cette variabilité environnementale peut être due à i) les pratiques agricoles et en particulier le régime d’exploitation de l’herbe et ii) les variations climatiques en particulier de précipitations. L’objectif général de la thèse est de déterminer les effets de la variabilité spatio-temporelle fine de l’environnement, induite par les pratiques de gestion et les variations climatiques, sur la dynamique des communautés prairiales et les processus via lesquels la variabilité environnementale agit sur le maintien de la biodiversité.Les deux premiers chapitres reposent sur une étude observationnelle conduite sur le site SOERE-ACBB de Theix situé à 880 m d’altitude dans la Chaîne des Puys (Massif central, France, 45°43’23″ N, 03°1’21″ E). Trois traitements ont été suivis : des pâturages bovins à fort et faible chargement, et une fauche fertilisée. L’environnement est décrit à travers la disponibilité de trois ressources importantes pour la croissance des plantes que sont l’eau, la lumière et l’azote, auquel nous avons ajouté un suivi des conditions de température et de précipitation. Ce suivi a permis de i) calculer la variabilité spatio-temporelle de l’environnement et de la comparer entre traitements, ii) calculer le degré de synchronie des changements temporels des conditions environnementales au sein des parcelles, iii) comparer les effets des pratiques par rapport à ceux des conditions météorologiques sur la variabilité environnementale mesurée. Les conséquences de cette hétérogénéité sur la dynamique des communautés ont été analysées à travers ses effets sur les changements de composition taxonomique et fonctionnelle au sein des parcelles du printemps à l’automne. Ceci nous a permis d’appliquer un cadre nouvellement proposé d’analyse des données spatiotemporelles qui vise à évaluer l’importance relative d’effets filtres hétérogènes, de dérive écologique, de dispersion limitée et de ségrégation phénologique. Le dernier chapitre repose sur une expérimentation semi-contrôlée en pots. La croissance d’individus de quatre espèces de graminées prairiales (Dactylis glomerata, Holcus lanatus, Poa trivialis et Trisetum flavescens) a été suivie dans des pots en présence d’individus hétérospécifiques ou conspécifiques soumis à deux traitements croisés de variabilité temporelle d’apport en eau (variable ou peu variable) et de fertilisation (avec ou sans apport d’azote). Ces suivis individuels de croissance ont été réalisés grâce à une méthode d’estimation de la biomasse aérienne non-destructive basée sur des équations allométriques appliquée à un rythme hebdomadaire. Simultanément, des mesures horaires des conditions de température et de disponibilité en eau dans les pots ont été réalisées. Ces données ont permis de caractériser l’évolution temporelle de la diversité des pots (plurispécifiques), de la hiérarchie compétitive entre les individus et des différences de stress hydriques entre espèces dans les différents traitements.Le premier chapitre a mis en évidence une hétérogénéité temporelle de la disponibilité des ressources plus forte dans les parcelles fauchées, et inversement une hétérogénéité spatiale plus forte dans les parcelles pâturées. (...)

National audience

National audience; At present, the agricultural characteristics of permanent grasslands are largely defined by the grass species they contain. Yet, these grasslands may comprise a significant percentage of non-grasses. Here, we found that 30-50% of the grasslands we sampled in the Alps and Pyrenees were dominated by non-grass species. We propose a functional classification system for characterising the most common non-grass species. It focuses on two agriculturally relevant traits: adult plant height and flowering period. These two traits allow a link to be forged with the indices established using grass species (i.e., based on productivity, precocity, flexibility, and constraints on use in dried or pasture-based forage), thus improving estimates of the usage value of permanent grasslands.; Dans les 2 bases de données utilisées dans l’étude (prairies des Alpes et des Pyrénées), les relevés botaniques montrent que 30 à 50% des prairies sont dominées par les espèces non graminéennes. La typologie proposée pour les Diverses les plus fréquentes tient compte de deux traits qui influent sur leurs caractéristiques agronomiques : la hauteur de la plante adulte et la date de floraison. Neuf types sont ainsi identifiés. Ces deux traits permettent de compléter les indices de caractérisation agronomique établis avec les graminées (indices de productivité, précocité, souplesse, contraintes de valorisation en séchage ou au pâturage) et de mieux prendre en compte la diversité des végétations et les particularités des plantes diverses des prairies permanentes.

Engineering school; From 2005 to 2015, an organic and pasture-based dairy system was designed to farm a 40 Montbéliarde and Prim'Holstein cow herd on the experimental station of the ASTER research unit in Mirecourt (Vosges. Cows had an access to 22 plots of permanent grassland in a rotational grazing system. he purpose of this study is to summarize the production rate of the herd accessible pastures, in regard to the spatial and year-to-year variability of utilization. Total pasture utilisation rate and grazing part (in kg DM/ha) were calculated using the computerized version f a new French tool named Herb'Valo (Delagarde et al., 2017). It registers pasture utilization events and calculates grazing pasture ingestion. The main needed information have been found out from the ASTER-ix and ALADIN data base of the research unit, pasture scheldule plans and grass-growing data. Results have been analyzed, taking several parameters into account : plot-specific characteristics, utilisation type and climatic conditions each year. Data were treated with the statistical analysis software R. Overall, the mean total pasture utilisation rate settled at 5 283 +- 1 383 kg DM/ha/year while the grazing part was 67%. Statistical analysis identified 9 groups of 10 to 64 plot-years entities. They enhanced different pasture utilization rates associated to the combined plot-characteristics, practices applied over the 11 years experiment. The grazing part in total production is variable in the groups, as it depends on the very different relevant climatic conditions over the years.; De 2005 à 2015, un système d'élevage "radicalement" herbager a été conçu pour conduire un troupeau de 40 vaches laitières Holstein et Montbéliarde en Agriculture biologique sur l'installation expérimentale de l'unité INRA-ASTER à Mirecourt (Vosges). Les animaux ont eu accès à 22 parcelles de prairies permanentes en pâturage tournant. L'objectif de l'étude est de rendre compte la production valorisée des prairies accessibles au troupeau de vaches laitières, au regard de la variabilité spatiale et temporelle de leur utilisation. Le calcul du rendement d'herbe valorisé en kg MS/ha a été effectué avec l'outil HerbValo (Delagarde et al., 2017) qui permet d'enregistrer les événements d'utilisation des prairies, et calculer l'ingestion d'herbe au pâturage. Les principales données requises ont été fournies par les bases de données ASTER-ix et ALADIN de l'unité de recherche, les calendriers de pâturage, le suivi de la croissance de l'herbe. Les résultats ont ensuite été croisés avec des variables relevant des caractéristiques propres aux parcelles, de leur mode d'utilisation et des conditions climatiques chaque année du dispositif. Les données ont été traitées avec le logiciel R. La production valorisée moyenne es 22 parcelles a été de 5,283 +_ 1,38 t MS/ha/an, avec une part du pâturage s'élevant à 67%. L'analyse statistique a permis d'identifier 9 groupes d'individus constitués de 10 à 64 parcelles - années. Ils mettent en valeur les niveaux de production valorisée associés notamment à la combinaison des caractéristiques des parcelles et des pratiques appliquées au cours des 11 années. La part de pâturage au sein des groupes reste très variable, car elle dépend en partie des conditions climatiques rencontrées au des années.

Charcoal or biochar is proposed as a soil amendment to improve physio-chemical soil properties, increase soil carbon (C) stocks and agricultural yields. Ancient charcoal hearths provide an opportunity to investigate its impact under field conditions and in the long term. A series of charcoal hearths and adjacent charcoal-free soils under grassland in the Italian Alps abandoned in 1858 was sampled.80±21% of the C originating from ancient charcoal is still present in the soil today and has a Mean Residence Time of 650±139 years. The content of total and available nutrients is higher in the hearths soils compared to the surrounding grasslands and it is higher today compared to 1858. The input of charcoal directly adds nutrients to soils but Ca2+, K+, SO42- and Mg2+ are leached in the short term after application, as they are lost in the form of ashes. Charcoal is able to retain atmospheric depositions of PO43-, NH4+, NO3- and in the long term K+.The increase in soil nutrient content and decreases in hydrophobicity and bulk density translated into higher plant growth and nutritional values of two alpine fodder species (Festuca nigrescens Lam. and Trifolium pratense L.). Plant growth was N-limited in the charcoal hearths soils and P-limited in the surrounding grasslands not amended or recently amended with charcoal/biochar.We can conclude that charcoal/biochar is a long term strategy to store carbon in soils, improve biomass productivity and fodder quality in alpine grasslands. However charcoal/biochar incorporation into soil can be complex because of the geomorphology of the Alps.; Le charbon de bois (biochar), est un amendement qui améliore les propriétés physico-chimiques du sol, augmente le stockage du carbone et les productions agricoles. Les anciens sites de production de charbon permettent d'évaluer son impact directement sur le terrain et sur le long terme. Dans les Alpes italiennes on a échantillonné une série de charbonnières daté de 1858 ainsi que les sols de prairies adjacents, ne contenant pas de charbon. 80±21% du carbone provenant de la production du charbon est toujours présent dans le sol et a un temps de résidence moyen de 650±139 ans. Le contenu des nutriments et leur biodisponibilité sont plus élevés dans les charbonnières par rapport à la prairie alentour et, sont plus élevés aujourd'hui qu'en 1858. L'ajout de charbon apporte des nutriments au sol, mais à court terme les ions Ca2+, K+, SO42- et Mg2+ sont lixiviés sous forme de cendres. Le charbon s'avère capable de retenir les dépositions atmosphériques de PO43-, NH4+, NO3- et, sur le long terme, de K+. L'augmentation du contenu en nutriments, la diminution de l'hydrophobie et de la densité apparente du sol augmentent la productivité et la valeur nutritionnelle des espèces alpines fourragères (Festuca nugrescens Lam. et Trifolium pratense L.). La croissance des plantes est limitée par l'azote sur les charbonnière et par le phosphore dans les prairies non-amendés ou amendés récemment. Nous concluons que le charbon/biochar peut être une stratégie pour stocker le carbone dans les sols, augmenter la production de biomasse et la qualité du fourrage des prairies Alpines à long terme. Toutefois les opérations d'enfouissement peuvent être complexes à cause de la géomorphologie des Alpes.

The sector of cheeses under Protected Designation of Origin of Basse-Normandie faces a need of summer milk while breeders produce less milk, due to the drought of grasslands. In order to provide technical solutions, dairy farmers created a group: Groupement d’Intérêt Economique et Environnemental. They focus on boosting the production of milk by grazing multi-species grasslands during summer. The lack of local field experiences on multi-species grasslands grazed with dairy livestock, led breeders to sow their own tests. This study measures the yield, the nutritive value compared to plant association perennial ryegrass/white clover and does a botanic monitoring of those multi-species grasslands. This study shows that multi-species grasslands have an equivalent productive potential than the plant association: perennial ryegrass and white clover, after a two years trial. The continuation of the project over the subsequent four years would provide answers as the robustness of multi-species grasslands within dairy breeding in Basse-Normandie.; La filière des fromages sous Appellation d’Origines Protégée bas-normand fait face à un besoin important en lait d’été, alors que les producteurs subissent une baisse estivale, due à la sécheresse des pâtures. Un collectif a émergé dans le cadre d’un Groupement d’Intérêt Economique et Environnemental, afin d’apporter des réponses techniques au maintien de la production de lait en optimisant le pâturage estival par la valorisation de prairies multiespèces. Le manque de références locales sur le potentiel des prairies multi-espèces pâturées en système bovin lait, a conduit les éleveurs à réaliser chez eux des tests. L’étude se concentre sur la mesure de rendement en herbe, de la valeur alimentaire et d’un suivi de la composition botanique des prairies. Les prairies multi-espèces expriment des potentiels de productions équivalentes aux prairies d’associations, deux ans après les premiers semis. La continuité du suivi sur les quatre prochaines années apportera les réponses nécessaires quant à la robustesse des prairies multi-espèces dans le contexte de l’élevage laitier bas-normand.

An indicator (GALLYC) has been developed and tested on 162 randomly selectd lots in order to evaluate the floristic diversity of the hay meadows located in the Meuse floodplain. 20 test plants have been selected among the various flowered meadows and MAE herbe07 of the région Lorraine. The lots have been analysed according to a 50 square meters triangle located in the uniform portion of the lot, at two different stages of the main species’ life cycle. The GALLYC indicator tends to be available, fast and within the reach of all the general technicians. It appears that 46 % of the tested lots have a low floristic diversity, while 23 % of the tested lots have a high one. The botanical survey seems to confirm these results, with an average of 11 taxons among the low-floristic-diversity plots and 26 taxons among the highfloristic- diversity plots. The main plants available are Cardamina pratensis, then Rumex acetosa and Centaurea, which are to be found in at least 50 % of the plots. This study based on the GALLYC indicator shows a huge disparity between the various meadows of the Meuse valley.; Un indicateur (GALLYC) permettant d’évaluer la diversité floristique des prairies de fauche de la Vallée inondable de la Meuse a été élaboré et testé sur un réseau de 162 parcelles choisies aléatoirement. Une liste de 20 plantes indicatrices a été retenue à partir de la liste prairies fleuries et MAE herbe07 de la région Lorraine. Les parcelles ont été parcourues selon un triangle de 50 mètres de côté, situé dans la partie homogène de la parcelle, à 2 périodes encadrant la floraison des espèces principales. L’indicateur GALLYC a pour ambition d’être accessible, rapide et utilisable par des techniciens généralistes. Il ressort que 46 % des parcelles ont une diversité floristique « faible » et 23 % une diversité « élevée ». Les relevés botaniques complets confirment cette répartition avec 11 taxons présents en moyenne pour la catégorie faible contre 26 taxons pour la catégorie forte. Les plantes indicatrices les mieux représentées sont Cardamina pratensis, puis Rumex acetosa et Centaurea jacea qui sont rencontrés dans au mois 50 % des parcelles. Cette étude grâce à GALLYC montre une grande disparité entre les différentes prairies de la Vallée de la Meuse.

International audience; dans le cadre du programme INTERREG WOW (Working Value of Wetlands), le Parc naturel régional des marais du Cotentin et du Bessin et l'Université de Caen se sont associés pour étudier les relations entre pratiques agricoles, valeur agronomique et biodiversité des prairies de marais. Les paramètres de biodiversité étudiés sont la végétation, les coléoptères carabiques, les oiseaux nicheurs et le Courlis cendré. Des liens ont été établis entre pratiques agricoles, végétation et zone de nidification du Courlis cendré. 21 communautés végétales ont été identifiées au sein de 5 marais test. L'étude de la valeur fourragère montre que les apports énergétiques des communautés végétales sont élevés et équivalents à ceux d'un foin ou d'un pâturage mésophile considérés comme référence régionale. Au printemps, les pâtures fournissent l'énergie et les protéines suffisantes pour assurer la production de 35 kg de lait sans complémentation. En conclusion, les prairies de marais ont un fort intérêt pour la biodiversité et constituent un atout pour l'agriculture.

International audience

Depuis plus de cinquante ans, l’agriculture est majoritairement basée sur l’exploitation d'un faible niveau de diversité spécifique (nombre d'espèces) et génétique (nombre de génotypes). Or de nombreuses études en écologie mettent en évidence la plus-value de la diversité sur la production et la stabilité des écosystèmes et cela en particulier en conditions stressantes et environnement variable. Nous avons conduit une expérimentation qui vise à montrer l’importance de la diversité spécifique et génétique intra-parcelle au sein des espèces cultivées, en particulier les prairies semées, pour les services attendus de l’agriculture. Nous mettons en évidence un impact significatif et complémentaire de la diversité spécifique et génétique sur la production et nous apportons des éléments sur les mécanismes associés à ces effets. Nos résultats laissent entrevoir des pistes intéressantes pour l’amélioration des espèces destinées à une utilisation en mélange, en particulier via l’introduction de diversité génétique dans les schémas de sélection., For over fifty years, agriculture has been mainly based on the exploitation of a low species (number of species) and genetic (number of genotypes) diversity. But many studies in ecology highlight the benefits of diversity on production and ecosystem stability, particularly under stressful conditions and variable environment. We did an experiment to assess the importance in cultivated species, here temporary grasslands, of species and genetic within-plot diversity for expected agriculture services. We highlight a significant and complementary effect of genetic and species diversity on production and we provide evidence on the mechanisms involved in these effects. Our results suggest interesting avenues for improving the species intended for use as a mixture, in particular through the introduction of genetic diversity in breeding schemes.