Centre INRA Val de Loire- Nouzilly (37) Projet SPEAL Sélection Participative d'Espèces Annuelles et Ligneuses adaptées à des pratiques agroécologiques Jeudi 22 janvier 2015 Centre INRA Val de Loire- Nouzilly (37) Projet co-financé par : 1

Programme- jeudi 22 janvier 2015 14h00-15h00  : Présentations du projet 14h00-14h20  Présentation du projet SPEAL - Sophie Woëhling (ARDEAR du Centre) Focus « sélection participative d’espèces annuelles » –Isabelle Goldringer (INRA) 14h20-14h40 Développer des variétés de ligneux pour l’agroforesterie - Frédérique Santi (INRA) 14h40-15h00 Une expérimentation système centrée sur le défi d’implanter des arbres sur parcelles drainées –Elodie Guettier (INRA) 15h00-15h30 : Discussions autour du buffet + organisation du covoiturage 15h30-17h00 : Visite des parcelles de l’expérimentation système 2

INRA Versailles-Grignon Volonté de l'INRA Val de Loire ( Environnement) et des organismes professionnels agricoles membres du réseau associatifs InPACT Centre de favoriser le développement de systèmes agroécologiques. L e p r o j e t R é s e a u d e F e r m e s , p r o j e t c o l l e c t i f d u r é s e a u I n P A C T C e n t r e , d é b u t é e n 2 0 0 9 p a r l ' A R D E A R C e n t r e , v i s e à a c c o m p a g n e r l e s a g r i c u l t e u r s d a n s l e c h a n g e m e n t d e p r a t i q u e s a g r i c o l e s v e r s u n e a m é l i o r a t i o n e n v i r o n n e m e n t a l e , é c o n o m i q u e e t s o c i a l e d e l e u r s s y s t è m e s d e p r o d u c t i o n , a u s e i n d e d i v e r s g r o u p e s d e t r a v a i l ( A g r o f o r e s t e r i e , E n t r e t i e n d e l a f e r t i l i t é d u s o l p a r l a c u l t u r e d e l é g u m i n e u s e s , É n e r g i e à l a f e r m e , A u t o n o m i e p r o t é i q u e , V e n t e D i r e c t e d e m a t i è r e s p r e m i è r e s e n t r e a g r i c u l t e u r s , s e l é c t i o n v a r i é t a l e à l a f e r m e d e m a ï s e t t o u r n e s o l p o p u l a t i o n ) . . . Projet SPEAL  juillet 2013-juillet 2016 Partenaires académiques INRA Val de Loire Unité de Recherche Amélioration, Génétique et Physiologie Forestières (Orléans-Ardon 45) Unité Expérimentale de Physiologie Animale de l’Ofrasière (Nouzilly 37) INRA Versailles-Grignon Unité Mixte de Recherche de Génétique Végétale (Gif-sur-Yvette 91) Partenaires associatifs / entreprises ARDEAR du Centre Réseau InPACT Centre dont BioCentre AGROOF Union Ressources Génétiques du Centre ARBOCENTRE Pépinières Bauchery Bernadette Vallée (Conseil forestier) (Soutien des Pépinières de Claireau) 3

Contexte du projet : problématiques Pour les espèces annuelles Recherche de variétés aux qualités organoleptiques spécifiques Difficultés pour les agriculteurs pratiquant une agriculture à faibles niveaux d'intrants de s'approvisionner en semences adaptées à leurs pratiques agricoles : non-irrigation les variétés certifiées disponibles dans le commerce, produites en station expérimentale en conditions de culture plus intensives exploitent difficilement leur potentiel en conditions de culture économes. semis sous-couverts recherche de variétés de céréales à paille haute Volonté d'une partie des agriculteurs de se réapproprier les savoir-faire paysans liés à la sélection variétale adapter les variétés à l’environnement pédo-climatique spécifique de leur exploitation 4

Contexte du projet : problématiques Pour les espèces forestières dans le cadre de l’agroforesterie Développement de l’agroforesterie avec des densités de plantation extrêmement faibles, peu d’éclaircies possibles Faire face au réchauffement climatique en forêts comme en alignements : sylviculture dynamique et bonnes variétés Problèmes : Pas de qualité génétique des plants forestiers disponibles pour la plupart des espèces (issus de matériel sauvage, pas de sélection) Programmes de sélection classiques coûteux et longs, impossible   5

Finalités du projet Volonté des partenaires de favoriser le développement de systèmes de production agroécologiques en région Centre : à faibles niveaux d'intrants (chimiques, ressource en eau...) qui favorisent le reboisement et la biodiversité sauvage et cultivée y compris agroforestiers  développer la pratique de l’agroforesterie : actions de sensibilisation Développer des méthodes de sélection participative : partenariat chercheurs- professionnels .. 6

Objectifs du projet Proposer aux agriculteurs et aux forestiers volontaires les outils pour mettre en place une démarche pérenne de sélection participative : de variétés de blé, maïs, tournesol adaptées des systèmes culturaux agroécologiques de variétés d'arbres feuillus adaptées à l'agroforesterie Disposer d'un site de démonstration et d'expérimentation favorisant les rencontres chercheurs-agriculteurs expérimentation – système à l’INRA de Nouzilly .. 7

Sélection participative « annuelles »: présentation des méthodes et quelques résultats à partir de l’exemple du projet Blé Objectifs: Créer des variétés-population adaptées à des systèmes agroécologiques / AB, locaux, pour des produits de qualité Développer des stratégies pour préserver la diversité génétique cultivée via la gestion dynamique à la ferme et la sélection paysanne. Pour les paysans: (ré)apprendre et améliorer les techniques de gestion/sélection de la diversité à la ferme => Recherche participative associant les producteurs, consommateurs, transformateurs et équipes de recherche institutionnelles pour une innovation collective Projet Région IdF PICRI, Projet Région Centre SPEAL, Projet européen FP7 SOLIBAM, Projet européen CORE Organic II COBRA, Projet FdF EcoAgri

Méthodes Décentralisation de la sélection Mobiliser et créer de la diversité Variétés de pays Locales ou régionales (ex: Blé d’Ile de France, Blé de Gatine,…) ou non (ex: Rouge de Bordeaux, …) issues de banques de graines ou d’autres paysans Variétés plus récentes françaises ou européennes Mélanges paysans de variétés ou populations Sélections paysannes (Rouge du Roc,…) Populations en ségrégation issues de croisements faits à la ferme Populations complexes issues de programmes de recherche Dispositif Brésilien (espèces allogames) SPEAL Dispositif de sélection participative Blé national => en 2014 ~ 35 agriculteurs impliqués

Evaluation / expérimentation des populations au cours de la sélection Evaluation par une mise en culture sur les fermes selon des critères élaborés collectivement par / avec les paysans: - Comportement en champs - Qualités * Autogames: Evaluation et reproduction / sélection simultanées Dispositif en mini-parcelles côte à côte * Allogames: Evaluation sur une / des plateformes expérimentales Dispositif en mini-parcelles, risques de pollinisations croisée Reproduction / sélection à la ferme Une grande parcelle avec une population sur chaque ferme Protocole Brésilien de création de populations

2 types de dispositifs expérimentaux Les Fermes plateformes : - accueillent 20-50 populations - sont un lieu de rencontre entre les paysans, les chercheurs et les associations régionales. Les Fermes Satellites choisissent et évaluent les populations qui les intéressent. Exemple de Ferme plateforme: Ferme d’Orvilliers (2013-2014)

Organisation au cours des saisons

Organisation au cours des saisons

Quelles observations au champ ? Elaboration des fiches de notations Compromis entre (a) une description précise (« scientifique ») des variétés et (b) une description qui rendre compte de la manière dont les paysans appréhendent les plantes dans leurs champs et (c) raisonnable à mettre en œuvre Exemple de fiche de notation « Eté »:

Organisation au cours des saisons

Pratiques de sélection / gestion paysanne Choix de l’environnement et des pratiques de culture = orientation forte pour la sélection naturelle. Au sein de chaque population: Sélection massale positive (choix de plantes ou d’épis) ou sélection négative pour accentuer la pression de sélection. Sans sélection humaine, avec récolte et semis du mélange génération après génération.

Sélection naturelle Les plantes les mieux adaptées aux conditions de culture (climat, sol, pratiques,…) et les plus compétitives vont donner plus de grains Les plantes qui donnent le + de grains vont plus transmettre leurs gènes à la génération suivante Le paysan « utilise » cette sélection en choisissant les pratiques de culture, la parcelle,…

Sélection massale Le paysan choisit un certain nombre d’épis ou de plantes sur ses critères (ils peuvent être différents de ceux de la sélection naturelle)

Sélection massale Chez les espèces autogames: les plantes qui ne sont pas choisies disparaissent et ne laissent aucun descendant, la sélection massale est plus «radicale» que la sélection naturelle Chez les espèces allogames: Sélection négative avant floraison => les plantes qui sont éliminées disparaissent et ne laissent aucun descendant Sélection positive => les plantes qui ne sont pas choisies peuvent contribuer à la génération suivante par le pollen, la sélection est 2 fois moins efficace.

Etude de la réponse à la sélection

Etude de la réponse à la sélection

Etude de la réponse à la sélection

Etude de la réponse à la sélection

Organisation au cours des saisons

Echanges lors des visites Mesures dans les champs sur les fermes régionales lors de la visite d’été: Communication discussion sur la sélection (utilisation d’un jeu de sélection)

Organisation au cours des saisons

Organisation au cours des saisons

Organisation au cours des saisons

Pratiques de sélection / gestion paysanne Sélection entre les populations sur la base: des observations des paysans sur leurs ferme des résultats donnés dans le dossier bilan en septembre: comparaison des valeurs des populations intra-fermes => tests statistiques Introduction de nouvelles populations sur la ferme à partir de: des visites sur d’autres fermes et observations du paysan des résultats dans le dossier bilan sur l’ensemble des fermes => estimation des valeurs moyennes et de la sensibilité des populations aux environnements, regroupements des fermes

Gestion de la « reproduction » Brassage assuré par croisements naturels (~2-10% croisements chez le blé, fort chez les allogames): Au sein des variétés hétérogènes (populations ou mélanges) Entre variétés voisines Maintien de la « pureté » variétale par isolement (+ sélection conservatrice) => consanguinité Croisements dirigés (simples ou populations composites, protocole Brésilien): permettent un brassage plus important des caractères dans les populations (création de variabilité originale) Création de mélanges Multiplication en grands champs

Des innovations collectives fortes Une organisation collective équipe recherche / associations- animateurs / paysans Mise en commun des données, discussions et retours d’expériences, échanges de semences Des outils génériques d’aide à la gestion / sélection collective de la diversité: Protocoles d’observation, dispositif expérimental déséquilibré, statistiques Bayesiennes, dossier « retour » aux paysans, livret sélection participative, base de données Un apprentissage et une autonomie accrue en matière de gestion de la diversité: Sélection massale intra-populations, sélection entre populations, choix de nouveaux croisements

Un mode d’organisation complexe (Guillemette Fruchaud 2012)

Une base de données adaptée au programme de SP Deux types de données: Histoire des lots de graines Données issues des expérimentations Données multi-annuelles et multi-sites Dispositif expérimental Blé à la ferme: ~ 35 agriculteurs impliqués, > 60000 données/an, de 2009 à 2014 … Base de Donnée = élément clé pour la gestion des données et du système Adaptation aux cas allogames, pérennes Pierre Rivière & Yannick de Oliveira Stage SPEAL: Laura Burlot

Implication des paysans: nombre de populations observées / sélectionnées sur les fermes

Sélection massale au sein des populations

Formation aux croisements, livret technique,…

Nombre de croisements réalisés ou demandés par les paysans Liste Adrien Pelletier * Vilmorin Blé de nuisementx Beauceron * Vilmorin Blé de nuisementx Blé Yvelines * Vilmorin Blé de nuisementx Ile de France * Vilmorin Blé de nuisementx Chartres * Vilmorin Blé de nuisementx Maitre Pierre * Vilmorin Blé de nuisement x Bon moulin (serait un blé avec un fort W) * C14 sélection massale x Tadepi * C14 sélection massale x Champlein * C14 sélection massale x Beauceron * C14 sélection massale x Blé Yvelines * C14 sélection massale x Ile de France * C14 sélection massale x Chartres * C14 sélection massale x Maitre Pierre * C14 x Bon moulin (serait un blé avec un fort W) * Rouge inversable x Moulin neuf * Rouge inversable x Ile de France * Tadepi x Perle de Nuisement  *Beauceron x Champlein *Beauceron x Maitre Pierre *Beauceron x Yveline *Beauceron x Moulin neuf * Moulin neuf x Yveline * Moulin neuf x Maitre pierre * Moulin neuf x vilmorin blé de nuisement * Moulin neuf x C14  Japhabelle x Beauceron AlaudaxBeauceron AlaudaxMoulin neuf AlaudaxYveline Alauda x Maire pierre

Bilan à mi-parcours des actions sur les espèces annuelles Formations introductives à la thématique organisées dans plusieurs départements 6 groupes d’agriculteurs accompagnés en région (groupe lié à une espèce) 2 rencontres annuelles des groupes Pour préparer les semis Pour organiser des chantiers de sélection 38

Bilan à mi-parcours des actions sur les espèces annuelles Une rencontre régionale inter-groupes par espèce Maïs - septembre 2013 : chantier de sélection massale Blé – juillet 2014 :bilan de campagne Maïs - septembre 2014 : comparaison de sélection 39

Bilan à mi-parcours des actions sur les espèces annuelles Essais Blé Maïs Tournesol Départements 28,36,41,45 36,37,41 28,37 2013 4 12 2 2014 5 13 1 40

Merci de votre attention Blés, ferme Florent Mercier, 2011