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Communiqué de presse - Recherche-Innovation : des étapes majeures pour la filière Tournesol
L'alliance de l'agronomie et de la haute technologie

A l’occasion des journées d’échanges sur le tournesol des 28 et 29 juin 2016 à Toulouse, l’Inra, Terres Inovia et leurs partenaires de l’Unité Mixte Technologique (UMT) Tournesol, l’INP-ENSAT, l’INP-PURPAN et le CESBIO, au sein du pôle agrogénomique du tournesol présentent les résultats de 10 années de recherches collaboratives.

christian huygue. © Inra
Mis à jour le 04/07/2016
Publié le 24/06/2016
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© Inra

La culture de tournesol en France est à un moment décisif 

Après avoir connu une augmentation des surfaces et un pic de 1,1 million d’hectares en 1990, les surfaces de tournesol sont stables depuis quelques années. En 2015, 619 000 hectares de tournesol étaient cultivés en France. La progression des rendements est lente chez les producteurs en dépit du progrès génétique attesté. Les avancées de la recherche doivent contribuer à ce que cette culture écologique gagne en compétitivité et trouve pleinement sa place dans nos systèmes agricoles et alimentaires durables, en s’appuyant sur les principes de la bio-économie (valorisation en cascade, circularité).

Le tournesol : une culture du futur

Le tournesol possède de nombreux atouts agronomiques, économiques et environnementaux : peu consommateur d’intrants (azote et pesticides notamment), précieux dans les rotations céréalières pour lutter contre les maladies et limiter le salissement des parcelles, et donc augmenter les rendements des cultures suivantes. C’est aussi une plante particulièrement pollinifère et mellifère. Enfin, le tournesol possède des atouts nutritionnels (en particulier sous sa forme oléique) que ce soit pour l’alimentation humaine ou animale. Riche en vitamine E, plus de 90 % de l’huile du tournesol est utilisée en alimentation humaine. L’absence de facteurs antinutritionnels et son tourteau Hi-Pro riche en protéines obtenu après décorticage des graines en font un produit très apprécié par les fabricants d’aliments et les éleveurs. Plante clef pour la biodiversité, le tournesol est également essentiel pour anticiper les évolutions du climat notamment grâce à sa tolérance aux stress hydrique et thermique.

L’UMT : un nouveau modèle collaboratif de recherche

C’est en 2004 que l’Inra décide de revoir en profondeur son dispositif de recherche sur le tournesol. L’UMT apparait alors comme un outil idéal : unir sur un même projet et en un même lieu les forces des chercheurs de la recherche publique et de l’enseignement supérieur et des ingénieurs d’instituts techniques. L’Inra s’associe avec Terres Inovia pour donner naissance à l’UMT Tournesol à Toulouse. Le premier mandat est renouvelé en 2011 et s’ouvre à d’autres partenaires toulousains comme le Cesbio.  Au sein de l’UMT, l’innovation est le maître mot. Les moyens de recherche sont mutualisés : chercheurs et instituts travaillent ensemble quotidiennement en se basant sur les connaissances scientifiques les plus pointues et en bénéficiant d’infrastructures collectives performantes. Un creuset de compétences disciplinaires et techniques est mobilisé.

La recherche sur l'amélioration des performances du tournesol à Toulouse s'appuie aujourd’hui sur deux programmes fédérateurs : l'UMT et SUNRISE (Programme Investissements d’Avenir). Le premier est centré sur l'amélioration des conduites culturales, le second sur les approches génétiques de la tolérance à la sécheresse. S’ajoutent également des programmes soutenus par Promosol (Association pour la promotion et la sélection des plantes oléagineuses) sur la résistance aux maladies.

Sunflo : un modèle de culture au cœur de l’UMT

L’Inra et Terres Inovia ont conçu Sunflo, un outil pour prédire la performance de la culture en fonction du temps et de variables climatiques (température, précipitations, rayonnement). Modèle numérique du fonctionnement de la culture du tournesol, il se base sur des équations mathématiques pour décrire des processus physiques et physiologiques. Il simule le développement et la croissance de la plante et ses interactions avec l’environnement. Son originalité ? Tenir compte des différences entre les variétés à l’aide de 4 catégories de critères en s’appuyant sur un nombre réduit de données d’entrée pour caractériser les conditions de culture (climat, sol, conduite culturale). Performances de la parcelle (rendement en grains, teneur en huile) et stress ressentis par la culture tout au long du cycle (déficits hydrique et azoté, effet des températures extrêmes) sont révélés par Sunflo. Testé sur près de 1000 parcelles de tournesol, le modèle est capable de différencier la performance des variétés évaluées au champ avec précision. Sunflo peut simuler les performances de plus de 100 variétés de tournesol et permet de développer des outils d’aide à la décision etin fineaméliorer le conseil pour l’agriculteur.

Le premier modèle d’élaboration de la qualité des graines

L’UMT a mis en place une double approche basée sur une modélisation statistique et une modélisation dynamique de l’élaboration de la teneur en l’huile, décrivant les processus physiologiques de l’accumulation des composants de la graine de tournesol. A partir d’une base de données pluri-annuelle et multi-locale (400 situations culturales), issue de la mutualisation de données Inra et Terres Inovia, plusieurs modèles statistiques ont été construits et comparés. Résultat : la teneur en huile finale peut être prédite avec une faible marge d’erreur de 1,9 à 2,5 points. Un autre modèle simule de façon journalière l’accumulation de l’huile et des protéines dans la graine. Reproduisant bien les tendances, ce modèle sert déjà pour la prévision de l’ensemble des composants de la graine dans une logique multi-produits.

Grâce à l’intégration de ces nouveaux modules dans Sunflo, il est maintenant possible de prévoir la qualité accessible dans un territoire donné en fonction de la variété, de la conduite culturale, du sol et du climat. Une étape très importante lorsque l’on connaît l’amplitude de la variabilité de la qualité de la récolte au sein d’un territoire : la variabilité de la teneur en huile liée à l’environnement et à la conduite culturale est en effet très supérieure à celle liée à la variété (environ 10 points contre 5 pour la variété). La qualité de la graine et les différents acides gras qu’elle contient sont par contre largement définis par la variété.

Du chercheur à l’agriculteur : des expérimentations réelles et virtuelles pour un conseil amélioré

Avec le modèle Sunflo, l’UMT a pu concevoir des itinéraires techniques adaptés et améliorer les conseils pour le tournesol. Par exemple, pour mieux adapter la densité de semis du tournesol au milieu et à la variété, l’UMT a développé une démarche originale qui couple analyse de données réelles (issues de 38 expérimentations de Terres Inovia) et analyse de données virtuelles (issues de simulations avec le modèle de culture Sunflo). Au total, plus de 140 000 combinaisons entre 16 variétés, 4 sites, 35 années climatiques, 3 niveaux de réserve en eau du sol, 3 dates de semis et 7 densités de peuplement ont été générées avec le modèle.

Ce dispositif, inenvisageable en expérimentation et très puissant pour l’analyse des interactions, a permis d’améliorer concrètement le conseil sur la densité de semis proposé aux agriculteurs par Terres Inovia pour la campagne 2016. Les équipes de l’Inra et de Terres Inovia ont travaillé main dans la main pour résoudre cette question complexe.

Perspectives de recherche

D’autres travaux sont en cours pour intégrer notamment les effets de l’environnement, de la conduite de culture et de la variété sur les principales maladies du tournesol dans des modèles (dont Sunflo). Pour être au plus proche des contraintes subies par les producteurs, les interactions entre les maladies sont prises en compte. A la clef, la construction de systèmes de culture et d’itinéraires techniques moins risqués pour les producteurs.

Autre projet de l’UMT, l’utilisation de la télédétection satellitaire pour la prévision de la collecte trois semaines avant la récolte. Demandé par les acteurs de la collecte au niveau national, il s’agit de développer un outil d’aide à la décision basé sur la modélisation permettant aux organismes stockeurs d’optimiser leur logistique pour le stockage et la gestion des lots en prévision de leur commercialisation.

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Contacts presse :
Inra : Sandra FUENTES - presse@toulouse.inra.fr – T. 06.16.11.34.86
Terres Inovia : Agence Droit Devant : Alissa SCHOLL - scholl@droitdevant.fr – T. 01.39.53.53.33

A propos de

Inra
Dans un contexte climatique, démographique et énergétique complexe, la recherche agronomique doit étudier des enjeux majeurs à des échelles variées. Imaginer la disponibilité et la sécurité alimentaire mondiale en 2050, contribuer à la limitation des gaz à effet de serre d’origine agricole, favoriser l’adaptation de l’agriculture et des forêts au changement climatique non réversible sont autant de préoccupations mondialement partagées. Dans cette optique, l’Institut national de la recherche agronomique produit des connaissances scientifiques et accompagne l’innovation économique et sociale dans les domaines de l’alimentation, de l’agriculture et de l’environnement
www.inra.fr / @Inra_France

Terres Inovia
Terres Inovia est l’institut technique des professionnels de la filière des huiles et protéines végétales et de la filière chanvre. Sa mission est d’améliorer la compétitivité des oléagineux, des protéagineux et du chanvre, en adaptant la production des cultures et la valorisation des produits au contexte économique et aux demandes sociétales. Terres Inovia, issu du rassemblement du CETIOM et du service technique de l’UNIP, regroupe 150 collaborateurs.
www.terresinovia.fr / @terresinovia