• Titre : « Quantification de la plasticité phénotypique de la production et de l'allocation de la biomasse dans les mélanges céréales-légumineuses à haute résolution spatio-temporelle à l'aide de drones - Application à la sélection », INRAE.
• Doctorant : Virgilio Freitas.
• Unité de rattachement : INRAE, UMR 0320 - GQE – DEAP.
• Co-encadrement :
  • Jérôme Enjalbert (INRAE) et Timothée Flutre (INRAE) ;
  • Timothée Flutre (INRAE).
• École doctorale : École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème.
• Durée du projet : 2023 - 2026.

Résumé du projet :

L'agriculture conventionnelle a permis une augmentation spectaculaire des rendements au prix de conséquences environnementales négatives dues à l'utilisation massive de pesticides et d'engrais. La diversification au sein des champs est un levier majeur de la transition agroécologique, notamment grâce aux mélanges de céréales et de légumineuses. Dans le cadre de l'agriculture biologique, ces mélanges ont un rendement supérieur à la moyenne des monocultures, et l'allocation de la biomasse végétale aux grains peut être modifiée positivement dans les peuplements mixtes. Cette plasticité phénotypique est due aux interactions plante-plante, par exemple l'acquisition de l'azote dans ces mélanges résulte de la combinaison de la concurrence et de la complémentarité. Le choix des cultivars est essentiel pour optimiser les avantages de la culture intercalaire. Pourtant, les cultivars sont sélectionnés pour leur productivité en monoculture, notamment en raison de la difficulté de les phénotyper dans les mélanges.
L'objectif principal de ce projet de doctorat consiste donc à fournir une méthodologie pour phénotyper les cultivars de céréales, en monoculture mais surtout en mélange avec une légumineuse, pour des caractéristiques d'intérêt pour la sélection. Basée sur l'imagerie des véhicules aériens sans pilote (UAV), elle visera à quantifier, à haute résolution spatio-temporelle, le résultat des interactions plante-plante sur la production de biomasse et l'allocation liée au métabolisme du carbone et de l'azote. Cette méthodologie sera ensuite testée dans le cadre d'applications de génétique quantitative et de sélection, en utilisant des mélanges blé-pois comme modèle de culture intercalaire. Le doctorat sera basé sur des essais en plein champ, le phénotypage manuel et par drone, l'analyse d'images, la prédiction des caractères et l'analyse génétique.