DIAMS

Les enjeux

Dans un contexte de transition agroécologique et d’intensification des aléas climatiques en région méditerranéenne, les systèmes agricoles doivent concilier production, préservation des sols et adaptation au déficit hydrique. L’agroforesterie intra-parcellaire consiste à intégrer des lignes d'arbres au milieux de champs cultivés. Elle est présentée comme un levier prometteur pour améliorer la séquestration du carbone, favoriser la biodiversité et réguler les flux d’eau et de nutriments. Cependant, les références scientifiques issues de dispositifs instrumentés de long terme restent rares en climat méditerranéen. Le dispositif DIAMS a été conçu pour comparer le fonctionnement biogéochimique et écologique d’un système agroforestier à celui d’un système de grandes cultures conventionnelles et d’une plantation forestière, sous différents régimes hydriques.

Les objectifs

DIAMS vise à analyser, sur le long terme :

• les flux et stocks de carbone (C), d’azote (N), de phosphore (P) et d’eau ;
• l’évolution de la biodiversité souterraine et aérienne ;
• les interactions sols-racines et la dynamique des systèmes racinaires ;
• les effets de l’organisation spatiale en allées cultivées (alley cropping) ;
• la résilience des systèmes face aux aléas climatiques (ex. : épisodes de sécheresse).

Le site a une double vocation : plateforme expérimentale fortement instrumentée et support de formation et de démonstration en agroforesterie méditerranéenne.

Le dispositif

Le dispositif, mis en place en 2017, repose sur un design factoriel en split-plot comprenant trois blocs et comparant trois usages des terres :

• Système agricole sans arbre : rotation de céréales et légumineuses à graines conduite à bas niveau d’intrants ;
• Plantation forestière : robiniers (Robinia pseudoacacia) en monoculture (1666 arbres/ha) ;
• Système agroforestier : association intra-parcellaire de robiniers plantés en lignes espacées de 17 m et de cultures dans l’inter-rang (294 arbres/ha).

Deux traitements hydriques (irrigué / non irrigué) sont appliqués pour chaque usage depuis 2022.

Le site couvre 7 hectares et comprend :

• 1,8 ha en agroforesterie,
• 0,8 ha en grandes cultures,
• 0,52 ha en plantation forestière,
• des zones tampons entre les parcelles expérimentales.

Le dispositif est fortement instrumenté :

• fosses équipées de capteurs multi-profondeurs (jusqu’à 3 m),
• capteurs de température, humidité et potentiel hydrique du sol,
• bougies poreuses pour collecte de la solution du sol,
• scanners enterrés pour le suivi des racines et de la faune du sol,
• capteurs microclimatiques (rayonnement PAR, température et humidité de l’air, vitesse et direction du vent),
• dendromètres pour le suivi de la croissance des arbres,
• station météorologique intégrée au réseau INRAE CLIMATIK,
• géolocalisation centimétrique (dGPS).

Le site

La plateforme DIAMS est implantée sur les terrains de l’Unité Expérimentale DiaScope (INRAE) à Mauguio (Hérault), en contexte méditerranéen. Le climat est caractérisé par des étés secs et chauds et une forte variabilité intra et interannuelle des précipitations. Le dispositif a été installé en 2017 sur un précédent de luzerne. Une caractérisation initiale du sol a été réalisée sur 374 points avec archivage d’échantillons. Le site est instrumenté pour le suivi continu des conditions de sol et de climat et des mesures régulières portent sur la phénologie des arbres, des cultures et des herbacées, la croissance des arbres et leur production de litière, la diversité de la faune et de la flore présentes dans les différents compartiments, ainsi que la croissance et le rendement des cultures.