[Soutenance de thèse] 29/03/2024, Cédric Dresch : « L’économie d’énergie en agriculture indoor : étude des effets de modifications de la photopériode sur les paramètres agronomiques et la physiologie pré et post récolte des laitues »

Titre de la thèse

« L’économie d’énergie en agriculture indoor : étude des effets de modifications de la photopériode sur les paramètres agronomiques et la physiologie pré et post récolte des laitues »

Date et lieu

Soutenance prévue le vendredi 29 mars 2024 à 9h00
Lieu : CERI – Avignon Université – Campus Jean-Henri Fabre 339 Chem. des Meinajaries, 84000 Avignon
Salle : Amphithéâtre Blaise Pascal – CERI

Discipline

SCIENCES AGRONOMIQUES

Laboratoire

UMR B95 – QUALISUD – Démarche intégrée pour l’obtention d’aliments de qualité

Encadrement

• Florence CHARLES
• Huguette SALLANON

Composition du jury de soutenance

Mme Florence CHARLES	Maître de Conférences – Avignon Université	Directrice de thèse
Mme Huguette SALLANON	Professeure – Avignon Université	Codirectrice de thèse
Mme GAVEAU Nathalie	Professeure Université de Reims Champagne-Ardenne	Rapporteur
M. SIMONNEAU Thierry	Directeur de recherche INRAe – Centre Occitanie-Montpellier	Rapporteur
M. TRUFFAULT Vincent	Docteur Futura Gaïa Technologies	Co-encadrant de thèse
Mme GAUTIER Hélène	Directeur de recherche INRAe	Examinateur
Mme DESNOUES Elsa	Docteure CTIFL	Examinateur

Résumé de la thèse

Résumé :

Face aux enjeux actuels, les méthodes de production agricole se sont diversifiées, notamment avec le développement de l’agriculture en environnement contrôlé, appelée aussi agriculture indoor. Cette agriculture a une bonne efficience de l’eau mais consomme une grande quantité d’énergie à cause de l’apport de lumière artificielle. L’objectif de cette thèse a été d’étudier l’impact de modifications de photopériode permettant de réduire le temps d’éclairement et donc d’économiser de l’énergie. Les effets de ces modifications ont été étudiés sur les paramètres agronomiques et la physiologie des laitues en pré et post-récolte.

Ce travail est une collaboration entre Avignon Université et Futura Gaïa Technologies, une entreprise d’agriculture indoor qui conçoit et commercialise des fermes verticales « clés en main » contenant des systèmes de cultures rotatifs à axe horizontal. Le premier travail a été de caractériser l’impact de la rotation, qui perturbe la perception de la gravité. Cette perturbation se traduit par une diminution de la conductance stomatique, de l’efficience du photosystème II et de la photosynthèse nette, mais n’impacte pas le rendement commercialisable des laitues après 30 jours de culture.

Ensuite, les modifications de photopériode ont montré que l’allongement de la période d’obscurité induit une diminution de la photosynthèse nette suite à la perturbation du rythme circadien de l’ouverture stomatique. Les analyses ont ainsi permis de définir les périodes où les plantes utilisaient la lumière de la manière la plus efficiente, ce qui a permis de proposer deux nouvelles modalités de photopériode permettant 12.5% et 25% d’économie des heures d’éclairement et donc d’énergie. Le rendement en masse fraîche des laitues sous la modalité ’12.5%’ est similaire à celle des laitues témoins grâce à une meilleure hydratation, bien que la masse sèche soit plus faible que celle des laitues témoins. Les rendements en masse fraîche et sèche des laitues sous la modalité ‘25%’ sont deux fois plus faibles que ceux des laitues témoins. Les mesures de photosynthèse nette en fonction du temps ont montré que les pertes de rendement en masse sèche sont une conséquence du déphasage entre la photopériode et le rythme circadien de l’ouverture stomatique, ce qui altère le rythme et diminue l’ouverture stomatique. Des expérimentations complémentaires ont permis d’émettre l’hypothèse que les photorécepteurs sensibles à la lumière rouge (660 nm) et impliqués dans le rythme et l’intensité de l’ouverture stomatique pourraient être utilisés pour améliorer l’efficience de la lumière en agriculture en environnement contrôlé. Cette thèse soutient ainsi l’idée de prendre en considération la chronoculture, qui devra être associée aux autres méthodes d’économie d’énergie, pour améliorer la durabilité de l’agriculture indoor.

Mots-clés :
Agriculture indoor, Economie d’énergie, Rythme circadien, Photopériode, Photosynthèse