Maintenir et garantir la qualité d’utilisation des céréales dans un contexte de restriction de l’utilisation des engrais azotés et de faible disponibilité en azote : cas du blé dur Portage du projet : P. Gate Présentation Séminaire : J. Lorgeou Partenaires : INRA Génétique Montpellier et Phénotypage Toulouse: P. Roumet et P. Burger Systèmes de production et azote : Eric Juste Qualité du grain : AM Morel, J. Abecassis ARVALIS : Équipes : Responsable filière, Variétés, Ecophysio, Fertilisation, Qualité du grain, Systèmes Collaboration Partenaire associé : GIE Blé dur

Un projet qui s’inscrit dans une approche intégrée de recherches sur la conception d’itinéraires techniques (et de variétés) à intrants réduits Climatique, Réglementaire, Évolution du parasitisme, Économique Tache 1 : Conception d’ITK - détermination idéotypes et de conduites de culture (systèmes actuels / systèmes à venir) dans les milieux pédoclimatiques Tache 2 : quelles variétés - Screening variétal - Recherche de nouvelles lignées Tache 6 : Bioagres-seurs Adaptation de protection Tache 4 : disponibilité en azote Modélisation dynamique disponibilité N (STICS) Tache 5 : qualité technologique Recherche sur la qualité technologique Tache 7 : maintient de la compétitivité des EA et de la filière - CompétiLIS / Systerre… Tache 8 : Expérimentation - Essais factoriels : variétés, azote, eau, bioagresseurs (plateformes) Essais interactions Variétés*ITK Essais systèmes : test de conduites innovantes Quelles variétés adaptées ? Quelles conduites ? Quelles rotations ? Comment préserver la qualité des grains ? Tache 3 : disponibilité en eau Modélisation dynamique disponibilité eau (STICS) Schéma en cours de E. Juste, S. Vallade, mars 2010

Les enjeux de la production de blé dur 2 millions de tonnes de blé dur sont produites annuellement sur 450 000 ha en France, dont dans des milieux à fortes contraintes climatiques Une production localisée dans 4 régions Une demande de blé dur à haute valeur technologique : protéines (14%), mitadinage, … Nouveau paradigme : haute performance économique et environnementale = accroître l’efficacité des intrants (dont N) et réduire les pertes N ► Challenge : conception de prototypes d’itinéraires techniques et de variétés adaptées à intrants réduits tout en maintenant la qualité technologique et la compétitivité Les zones de production françaises Grains « sains » (gauche) et grains mitadinés (droite)

Les sous objectifs du projet Proposer des variétés et des outils de caractérisation variétale à mettre en œuvre dans le but d’identifier des variétés mieux adaptées à un contexte limitant en N, avec occurrence de stress hydriques ou de déficits pluviométriques. Évaluer le profil protéique nécessaire pour obtenir une qualité technologique satisfaisante. Évaluer des itinéraires techniques et les systèmes de culture optimisant l’efficience azotée du blé dur dans un contexte avec faible disponibilités en N.

Contenu de la proposition « Variétés » 1ere phase : Définition de méthodes Identification des traits & des conditions environnementales Méthode de Phénotypage haut débit/facteur (N et eau) élaboration du rendement et de la qualité : cinétique N et LAI par proxi-détection, température couvert, tests qualité grain, etc Documentation de la variabilité génétique 2e phase : Potentiel adaptatif, phénotype/ génotype Variétés et nouvelles lignées Phénotypage : Plateformes instrumentées (serre, champ -Phénotool-DiaPhen-) Génotypage Modélisation 3e phase : Validation des prédictions RDT et Qualité (phénotypage+génotypage + modèles) Évaluation en essais à faibles disponibilité N, eau et IT innovants Évaluation dans des sites pertinents et représentatifs de la typologie environnementale (avec covariables) Modélisation des interactions (Ecophysio+stat)

Idéotypes définis en fonction des environnements pédo-climatiques,des conduites de culture et des besoins de qualités (T et S) Nature et date d’apparition des facteurs climatiques limitants : données climatiques et modèles Semis Épi 1 cm Meïose♂ Floraison Stade Laiteux 1 2 3 4 FL1 FL2 FL3 5 Maturité Fort Faible Structuration de l’aire de culture en entités homogènes et définition d’idéotypes ‘régionaux’ sur les facteurs limitants majeurs pour chaque région

G*e = signal statistique du potentiel adaptatif Env1 Env2 Env3 Env4 Caractère G.1 G.2 G.3 Environnement = caractérisés par facteurs limitants Données : indicateurs pédo-climat, offre N, modèle STICS, Témoins Révélateurs, Cov. Environ. Caractère Env1 Env3 Env4 Env2 G.1 G.3 G.2 10 30 80 100 Identification de variétés plus adaptées Sites ‘descripteurs de diversité’ Déterminants génétiques de ces interactions g*e

Maintenir et garantir la qualité d’utilisation du blé dur dans un contexte de restriction de faible disponibilité en azote  Thématiques : Adaptation des dispositifs d’évaluation variétale à une diversification des situations en termes de milieux et de systèmes de culture Méthodologies d’analyses de données : couplage expérimentation et modélisation Contribution de la proposition : Typologie des environnements par FL, hiérarchie de risque (occurrence, surfaces concernées) et définition d’idéotypes Méthodologie de phénotypage haut débit Méthodologie d’évaluation de variétés à bonne efficience de quantités d’azote et d’eau limitantes Optimisation des réseaux a priori et analyse de la représentativité d’un essai a posteriori Analyse et interprétation des interactions p*e et g*e