Which crop model to simulate the ecosystem services provided by crop diversification in Brittany? - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Access content directly
Master Thesis Year : 2020

Which crop model to simulate the ecosystem services provided by crop diversification in Brittany?

Quel modèle de culture pour simuler les services écosystémiques fournis par la diversification des cultures en Bretagne ?

Louis Bourdin
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Abstract

Because current farming systems have many issues, particularly related to their negative impacts on the environment, it is necessary to operate a transition toward more sustainable agriculture and redesigning cropping systems. Crop diversification, which acts on planned biodiversity as well as associated biodiversity, is a solution for designing disruptive sustainable farming systems, able to provide several ecosystem services. Designing such farming systems including various levels of crop diversification via crop rotation and intercropping needs crop modelling because it allows assessing ecosystem services provided by a wide range of virtual systems, on different climate-soil contexts, on a long-term basis. Consequently, the objective of this study is to define detailed, by the conceptualisation of an “ideal” system, characteristics that a crop model should have to simulate crop diversification and its consequences on various ecosystem services relevant in Brittany region. For this, among 3 crop models (APSIM, DSSAT, STICS), we select the best crop model according to the detailed characteristics proposed in "ideal" system and we test its relevance in Brittany region. APSIM comes out as the crop model best suited to respond to our objective and to simulate and follows indicators related to the provision of ecosystem services. However, despite encouraging results, APSIM shows some limits to getting use to Britany pedoclimate context principally because a lack of adapted cultivars and complete information about initial conditions of soil. Thus, given this weakness, it is necessary to set up an adaptation step of the crop model and to complete this work with other simulations whose outputs will be compared with more observed data. In this way, it could be established whether APSIM is a good tool for designing systems based on crop diversification in the Brittany Region.
Étant donné que les systèmes agricoles actuels posent de nombreux problèmes, notamment en ce qui concerne leurs effets négatifs sur l'environnement, il est nécessaire d'opérer une transition vers une agriculture plus durable et de revoir la conception des systèmes de culture. La diversification des cultures, qui agit sur la biodiversité planifiée ainsi que sur la biodiversité associée, est une solution pour concevoir des systèmes agricoles durables, capables de fournir plusieurs services écosystémiques. La conception de tels systèmes agricoles incluant divers niveaux de diversification des cultures (la rotation des cultures ; cultures associées) nécessite une étape de modélisation permettant d'évaluer sur le long terme les services écosystémiques fournis par l’agroécosystème dans différents contextes pédoclimatiques. Par conséquent, l'objectif de cette étude est de définir en détail, par la conceptualisation d'un système "idéal", les caractéristiques que devraient avoir un modèle pour simuler la diversification des cultures et ses conséquences sur les différents services écosystémiques. Pour cela, parmi 3 modèles de culture (APSIM, DSSAT, STICS), nous sélectionnons le meilleur modèle de culture en fonction des caractéristiques détaillées proposées dans le système « idéal » et nous testons sa pertinence en région bretonne. APSIM ressort comme le modèle le mieux adapté pour répondre à notre objectif et pour simuler et suivre les indicateurs liés à la fourniture de services écosystémiques. Cependant, malgré des résultats encourageants, APSIM montre certaines limites à l'utilisation dans le contexte pédoclimatique breton, principalement en raison d'un manque de cultivars adaptés et d'informations complètes sur les conditions initiales du sol. Ainsi, compte tenu de cette faiblesse, il est nécessaire de mettre en place une étape d'adaptation du modèle de culture et de compléter ce travail par d'autres simulations dont les sorties seront comparées à des données observées pertinente et plus nombreuses. Ainsi on pourrait établir si APSIM est un bon outil pour concevoir des systèmes basés sur la diversification des cultures en Région Bretagne.
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dumas-03038750 , version 1 (03-12-2020)

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  • HAL Id : dumas-03038750 , version 1

Cite

Louis Bourdin. Which crop model to simulate the ecosystem services provided by crop diversification in Brittany?. Life Sciences [q-bio]. 2020. ⟨dumas-03038750⟩
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