Texture des substrats horticoles et efficience de l'eau

En culture hors-sol, une meilleure efficience de l’eau est cruciale afin éviter les risques d'asphyxie racinaire et de lessivage des éléments nutritifs en cas d'irrigation excessive, et inversement, les risques d'hydrophobie des substrats et de stress physiologique des plantes dans les conditions les plus restrictives. L'efficience de l'eau dépend étroitement des propriétés physiques des substrats (rétention d'eau, aptitude au drainage), lesquelles résultent elles-mêmes de la taille et de la forme de leurs particules (texture) et de leur organisation (structure).

L'objectif général du projet  est de réaliser une première véritable analyse de la texture des substrats, puis de quantifier, prédire et contrôler les relations entre texture, structure, capacité de réhumectation et propriétés physiques des substrats. Dans cette optique, les questions scientifiques suivantes seront abordées :

• Quels indicateurs pour établir une classification de la texture des substrats (paramètres de taille et de forme, surface spécifique, etc.) ?
• Quels paramètres texturaux permettent d’expliquer, prédire et contrôler les propriétés physiques des substrats ?

Conception de serres de culture chauffées indépendantes des énergies fossiles

L’objectif de ce projet de recherche précompétitive est de modéliser des enceintes de production végétale basées exclusivement sur les besoins d’une culture hors-sol de plantes palissées telle que la tomate. La conception de l’enceinte et son système énergétique devront lui permettre d’être indépendante des énergies fossiles et ainsi améliorer la durabilité de ces systèmes de production très présents en Bretagne et Pays de la Loire. Le projet Serres+ participe à la création dans l’Ouest d’un réseau d’acteurs pluridisciplinaires pour anticiper les systèmes de production de demain et rechercher une innovation de rupture.

L’intégration de filets insect proof sur des serres est particulièrement efficace pour faire chuter la pression sanitaire des insectes notamment en période estivale. Cependant, leur installation limite également la ventilation et augmente le confinement des cultures, induisant des augmentations de températures en période estivale et des augmentations de l’hygrométrie en intersaison. Ces effets induits peuvent être responsables de blocages physiologiques des végétaux et de l’augmentation de risques fongiques. L’approche proposée par ce projet a pour finalité de développer une stratégie climatique complète autour d’un système d’abri de culture froid équipé de filets insect proof afin de s’affranchir des phytosanitaires insecticides mais également fongiques, tout en maintenant des conditions climatiques favorables au développement des cultures.

Les stratégies développées permettront aux producteurs sous abri froid de disposer d’outils et de techniques de gestion permettant de réduire les IFT insecticides et fongiques (en allant jusqu’à l’affranchissement dans certains cas), tout en gardant la qualité de leurs productions. Elles seront conçues pour être adaptées à l’ensemble des cultures sous abris neufs ou existants, en s’adressant à la fois à l’horticulture et au maraîchage en agriculture conventionnelle ou biologique.

Financement : CASDAR

Partenaires : Astredhor Ratho, Serail, EPHor, Agrithermic, Xenilab.

Contact : Pierre Emmanuel Bournet

Photo : R. Missaoui (2022)

L’objectif du projet STABIL’EAU TERREAU est d’analyser l’effet de la dégradation biologique des substrats horticoles en termes d’évolutions de la taille et la forme de leurs particules (texture), de leur agencement (structure), afin de prédire celle de leurs propriétés physiques (rétention en eau et aération). En effet, la majorité des substrats utilisés ou proposés comme alternatifs à la tourbe sont organiques et présentent une stabilité biologique variable qui impacte leurs caractéristiques, propriétés, et en conséquence celles du milieu racinaire et ainsi le développement de la plante. L’idée du projet STABIL’EAU TERREAU est ainsi de répondre au questionnement scientifique suivant : Comment évoluent la texture, la structure et les propriétés physiques de substrats organiques alternatifs à la tourbe au cours de leur biodégradation ?

Financeur : Angers Loire Métropole
Partenaires : Angers Loire Métropole, North Carolina State University (USA), FLORAGARD, Klasmann-Deilmann, Premier Tech, KEKKILA BvB-Brill

Contact : jean-charles.michel@institut-agro.fr

Le projet REDO vise à réduire la consommation en eau des cultures hors sol de fraises et tomates par un meilleur pilotage de l’irrigation, l’utilisation de substrats économes en eau, et l’application de produits de type biostimulant pour préparer la plante aux conditions de stress hydrique.

Financeur : Ministère de l'Agriculture et de la Souveraineté alimentaire, appel à projets PNDAR
Partenaires : Invenio, CATE, Cadralbret, Valprim, CMO

Contact : jean-charles.michel@institut-agro.fr

Bénéfices climatiques des arbres en ville : quel impact d’une hausse des températures et d’une diminution de la ressource en eau ?

Le projet a pour ambition de quantifier et de modéliser l’impact d’une restriction hydrique et de conditions climatiques extrêmes sur les bénéfices climatiques apportés par les arbres d’alignement en ville dans le but de répondre aux problématiques suivantes : comment les arbres peuvent-ils contribuer au rafraîchissement urbain tout en limitant leur consommation en eau ? Comment les changements climatiques affecteront ils les services écosystémiques rendus par les arbres à horizon 2050 et 2100. In fine, le projet visera à trouver un compromis entre limitation de la consommation en eau et maintien des bénéfices climatiques de manière à proposer aux aménageurs des pistes de solutions pour réduire les apports en eau et lutter contre les îlots de chaleur urbains.

Healthy corridors as drivers of social housing neighbourhoods for the co-creation of social, environmental and marketable NBS 

Projet qui vise à re-générer et à intégrer les quartiers défavorisés grâce aux corridors de santé, comme moyens de co-création de solutions végétales à caractère social et environnemental dans les villes.

Biodiversité des sols urbains et villes durables : état des lieux, interactions entre les systèmes productifs et non productifs et importance pour la fourniture de services écosystémiques

Ce projet a pour objectif d’appréhender l’écologie des communautés d’organismes du sol dans les paysages urbains en prenant en compte la diversité des usages des espaces végétalisés (productifs et non productifs) mais également comme des éléments formant un réseau. Objectifs et Méthodologie (1) une approche innovante couplant recherche collaborative et sciences participatives, (2) une approche mécaniste et spatialement explicite visant à produire de nouvelles connaissances sur les modifications d'abondance, de diversité et d'activité des communautés d’organismes du sol mais également sur les réseaux d’interactions multi-règnes et leurs impacts en termes de fonctionnement des écosystèmes et (3) une approche finalisée, le projet permettra le développement d'indicateurs de la qualité biologique des sols urbains qui serviront de base au diagnostic et au conseil pour orienter le choix des mesures environnementales dans le cadre d’une transition vers des modèles de ville durable (4 villes modèles : Paris, Nancy, Nantes, Montpellier).

Financement ANR-PCR-CES32
Partenaires : CEFE, AGROECO, LSE-INRA-Univ Lorraine, Agrocampus Ouest-EPHor, IEES-P, CESCO, ECCE-TERRA, Plante et Cité

Contact : Laure Vidal-Beaudet

Désimperméabilisation des sols, services écosystémiques et résilience des territoires

Le projet DESSERT intègre simultanément des objectifs (i) d’acquisition de connaissances sur l’état, le fonctionnement et la capacité de sols urbains désimperméabilisés à rendre des services écosystémiques, (ii) de proposition d’une typologie des modalités de désimperméabilisation, (iii) d’évaluation de l’efficacité de la désimperméabilisation en terme de renaturation des villes à partir de retours d’expériences de projets de désimperméabilisation, (iv) de mise en oeuvre et de suivi d’expérimentations de laboratoire pour l’optimisation des procédés de désimperméabilisation, (v) de mise en oeuvre et de suivi au cours du temps de sites pilotes et (vi) de contribution à l’aide à la décision via le développement et la large diffusion d’un outil multi-attributs d’aide à la conception de projets de désimperméabilisation des sols urbains.

Le projet SITERRE II fait suite au projet SITERRE et démontre une grande qualité scientifique avec comme double objectif (1) d’accélérer et de structurer la filière de revalorisation de déchets et délaissés urbains et industriels pour la construction de sols (pour des usages de végétalisation urbaine) et (2) compléter la connaissance sur l’évolution et la durabilité des sols construits après leur mise en place.
II correspond à de la recherche opérationnelle puisque ce travail doit aboutir à la rédaction d’un cahier des charges de construction de sol, qui sera délivré à la fin du programme ainsi qu’un guide pratique de construction de sol afin de guider tout opérateur souhaitant mettre en œuvre ce type de procédé.

Financement: GRAINE-ADEME
Partenaires : Plante et Cité, Agrocampus Ouest-EPHor, LSE-INRA-Univ Lorraine, BRGM Orléans et Nantes, LEE-Université Gustave Eiffel, UNEP

Contact : Laure Vidal-Beaudet

Comment choisir des essences d’arbres adaptées aux épisodes de sécheresse et de chaleur en ville pour garantir leur pérennité et atténuer l’effet d’îlot de chaleur urbain ?
La thèse aborde les questionnements scientifiques suivants :
1.    Quelle est la contribution quantitative de différentes espèces à la réduction de la surchauffe urbaine et quelle est la part due à l’ombrage et à la transpiration ?
2.    Quel est l'impact d'une restriction hydrique sur les bénéfices climatiques apportés par différentes espèces d’arbres en milieu urbain ? Faut-il choisir entre la résistance à la sécheresse et le pouvoir rafraîchissant ou est-il possible de maintenir un gain significatif de confort thermique même en situation de restriction hydrique ?
3.    Quels éléments de plasticité phénotypique confèrent à ces espèces un avantage /désavantage pour rendre des services climatiques lors d’épisodes de fortes chaleurs et de restrictions d’eau ? Quelles sont les processus physiologiques qui les expliquent ? Certaines espèces deviennent-elles plus fragiles que d’autres suite à ces réponses physiologiques ?

Financement : CPER

Partenaires : EPHor, UMR IRHS (Stragene), UMR INRAE PIAF

Contact : Pierre-Emmanuel Bournet

Le projet SAGES (Sols urbAins : quantification des émissions de Gaz à Effet de Serre et des pertes par lixiviation) se donne comme ambition de produire des connaissances nouvelles et originales pour comprendre les cycles couplés du carbone et de l’azote dans différents types d’espaces verts urbains présentant des propriétés et modes de gestion contrastés. Le projet permettra de répondre à 3 objectifs : (1) recenser les pratiques de gestion des collectivités françaises, (2) caractériser la biodégradation des matières organiques dans les espaces verts urbains, et de modéliser les émissions de GES et la décomposition de la matière organique, et (3) de développer des indicateurs environnementaux de suivi de l’impact de la gestion des espaces verts. Ce projet permettra in fine d’élaborer un guide sur les pratiques et modes de gestion à adopter pour maximiser le recyclage et le stockage du carbone dans les sols d’espaces verts urbains.

Financement : ADEME – Région Pays de Loire

Partenaires : EPHor, UMR INRAE IRHS, UMR INRAE FARE, Plante & Cité, et la Direction Parcs, Jardins et Paysages de la Ville d’Angers.

Contact : Patrice Cannavo

Les villes s’engagent de plus en plus à prendre en compte les menaces du réchauffement climatique, notamment via la conception des espaces publics : rénovation de grandes artères, des cours d’écoles, de parcs ou de places... Elles sont donc à la recherche des solutions de rafraîchissement les mieux adaptées, avec l’objectif, soit localement d’assurer de meilleures conditions de confort aux citadins, ou par un déploiement à grande échelle, de lutter contre l’effet d’îlot de chaleur urbain (ICU).
Le projet Cool-street a pour objectif d’établir des connaissances sur l’efficacité de 5 solutions de rafraîchissement urbain dans le cas des rues en utilisant la rue expérimentale de Sense-City. Ces solutions sont : les arbres d’alignement, les pavés évaporants, les voiles d’ombrage, les sols réfléchissants et l’arrosage. Ces connaissances seront utilisées comme données de compréhension du fonctionnement des solutions et utilisées pour évaluer des modèles microclimatiques (UMEP, Envi-met et Solene-microclimat). Une fois les modèles bien calibrés sur la base des données expérimentales, le projet produira une base de connaissances plus large, à partir de simulations faisant varier les paramètres de la rue et des solutions de rafraîchissement. Enfin, un outil simplifié d’évaluation de différentes solutions de rafraîchissement à l’échelle de la rue sera développé.

Financeur : ADEME, appel à projets PACT2E
Partenaires : EPHor, CEREMA, LIED, INGEROP, HOLCIM

Contact : sophie.herpin@institut-agro.fr

Crédit photo M. Muanda

Programme de suivi de l’évolution de la qualité des sols selon un réseau national systématique.

Contact : Christophe Ducommun

Programme d'inventaire multi-échelle qui vise à constituer et exploiter durablement des bases de données spatialisées sur les sols.

Contact : Christophe Ducommun

Le projet vise à améliorer l’intégration des données sols dans le conseil en agronomie, en favorisant l’accès adaptés et harmonisés pour répondre aux besoins des outils et de leurs utilisateurs.

Financement : CasDar
Partenaires : 
- Instituts techniques : ACTA, ARVALIS, IFV, Terres Inovia
- Organismes de recherche et enseignement supérieur : INRAE InfoSol, Institut Agro (Angers), UniLaSalle
- Organismes professionnels agricoles : CA38, CA45, CRAGE, CRANA
- Laboratoires : Auréa Agrosciences, LDAR
- Lycées agricoles :EPLEFPA Cibeins
- Société de service et d'ingénierie informatique : Agaric-IG

Contact : Christophe Ducommun