Au cours de ces trente dernières années, la distribution géographique des cultures protégées a explosé au plan mondial, offrant ainsi à de nouvelles populations, un accès régulier à des légumes et produits ornementaux frais (150 000 hectares en 1980 contre 2,5 millions d’ha en 2005).
Les multiples innovations technologiques qui ont accompagné cet essor ont donné aux cultures sous serre, un caractère high-tech dont les investissements imposants permettent un contrôle sans égal de la croissance de la plante, de la fertilisation et du climat environnant.
Grand consommateur d’énergie, d’eau, d’éléments fertilisants et de pesticides, le plus intensif des systèmes de production agricole doit aujourd’hui évoluer vers des pratiques qui allient mieux objectif de rendement et respect de l’environnement afin de garantir son acceptabilité écologique.

L’équipe PRISM a pour mission l’élaboration et la mise en place de systèmes de production des cultures protégées, plus respectueuses de l’environnement, économiquement viables et durables.
 

Les importants rejets de minéraux des cultures hors sol sont, au même titre que l’utilisation massive de pesticides ou de l’énergie, les points noirs du système de culture sous serre. Les systèmes physiques racinaires et aériens, concernés au premier chef, sont donc considérés conjointement à travers la caractérisation et la modélisation spatio-temporelle (computational fluid dynamics (CFD) customisé) du milieu abiotique (eau et air) potentiellement vecteur de bio-agresseurs. En exploitant une maîtrise acquise en matière d’étude des transferts d’énergie et de masse entre la serre et son environnement, les recherches sont conduites dans un triple objectif : fournir un milieu adéquat à la plante cultivée ; limiter les intrusions de bioagresseurs via l’utilisation de techniques prophylactiques (filets insect proof, désinfection des effluents) ; favoriser l’acceptabilité environnementale du système de culture (recyclage des effluents, maîtrise de l’input énergétique).
 

Les rendements élevés exigés par le système serre nécessitent de définir de nouvelles méthodes de lutte contre les bioagressseurs avant l’apparition des dégâts. Les études portent donc sur les mécanismes sous-tendant le déclenchement et les dynamiques de propagation des épidémies (ravageurs & maladies) dans le couvert végétal. Le suivi (vision cognitive, quick sampling...) et la modélisation (statistique, mécaniste...) des phases précoces des épidémies sont réalisés afin d’identifier les facteurs permettant de limiter le risque de les voir prendre un caractère endémique.
Les recherches sont menées tant sur la conception de nouveaux itinéraires techniques pour la protection des cultures que pour une meilleure compréhension des dynamiques spatio-temporelles des épidémies aériennes au sein de l'écosystème « modèle » que constituent les peuplements (culture, bioagresseurs & biodéfenseurs) abrités sous serre. Dans cet objectif, l'optimisation des lâchers de bio-défenseurs en protection des cultures, l'étude des interactions champignons phytopathogènes - insectes ainsi que la problématique de prédation intra-guilde en lutte biologique sont également étudiés.
 

Les caractères intensif et respectueux de l’environnement de la production sous serre nécessitent d’être réconciliés. Nous proposons de tirer parti de l’intégration des connaissances sur le système serre en nous appuyant notamment sur les notions de fermeture du système d’une part (serre close), de contrôlabilité du milieu dans le temps (asservissement du système) et dans l’espace (horticulture de précision). Cette maîtrise du système de production, unique si on la compare aux autres agro systèmes, nous permet de répondre à la forte demande sociale qui s’exprime pour une agriculture durable.
 

L’objet d’étude de l’équipe est le système agricole de production sous serre avec pour modèles biologiques le rosier (pour la fleur coupée) et la tomate.
 

T. Boulard a collaboré dans le cadre de PIC Serre et EcoSerre avec les UMR FEMTO de Belfort (Roy et Boulard, 2003 & 2004, Roy et al., 2006) et SAGAH d’Angers (Ould Kahoua et al., soumis), l’INRASAD d’Alenya (Boulard et al., 2004, Fatnassi et al, 2004, Fargues et al.,2005), l’UMR CBGP de Baillarguet (Boulard et al., 2002, Fargues et al., 2003, Boulard et al., 2004, Fargues et al., 2005) et l’unité de Pathologie Végétale d’Avignon.

Depuis 2002, Paul Boissard collabore dans le cadre d'une convention INRA – INRIA avec le projet ORION (envirOnnements de RésolutION de problèmes pour des systèmes autonomes) de l'INRIA Sophia Antipolis sur des sujets traitant de l'interprétation automatique, à l'aide de l'outil informatique, d'images de végétaux dans le but de détecter de façon précoce les phyto-pathologies (Hudelot et al., 2002, Boissard et al., 2003 & 2004). Le contrat de Recherche conclut entre l'INRA et l'INRIA couvre la période 2002-2007. La co-direction (P. Boissard et M. Thonnat) de la thèse de Céline Hudelot (Novembre 2001 à Avril 2005) fut une des réalisations notables de ce partenariat (cf. plus bas).

Ludovic Mailleret collabore avec le projet COMORE (COntrôle et MOdélisation de Ressources rEnouvelables) de l'INRIA Sophia Antipolis sur des sujets de bio-mathématiques et plus particulièrement sur l'optimisation, du point de vue théorique, des méthodes de lutte biologique. Une thèse de Doctorat (qui sera réalisée par Sapna Nundloll), co-encadrée par l'URIH-INRA (L.Mailleret) et le projet COMORE-INRIA (F. Grognard), débutera sur ce sujet en Octobre 2006.
 

Depuis 2004, P. Boissard collabore avec l'Institut de Statistiques de l'Université Ludwig Maximilian, (Munich, Allemagne), notamment avec le Professeur L. Fahrmeir, directeur du dit Institut. Dans le cadre de cette collaboration, P. Boissard a accueilli un étudiant de cinquième année en Statistiques de l'Université Ludwig Maximilian (cf. plus bas).

Thierry Boulard collabore avec l’université de Thessalie, Volos, Grèce (Professeur C. Kittas) sur la modélisation et la caractérisation des transferts aérauliques dans les serres équipées de filets (Kittas et al., 2002 ; Boulard et al., 2002 ; Bartzanas et al., 2004) et participe en tant qu’expert invité (2006) à un programme national sur la déshumidification des serres.

Thierry Boulard et Hicham Fatnassi collaborent avec l’université Ibn Zohr d’Agadir (Pr. L.Bouirden) & l’Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II (Pr. A. Hanafi), sur les approches couplées du climat des serres et de la lutte intégrée (Fatnassi et al., 2002, 2003 & 2004).

Depuis 2002 Thierry Boulard collabore avec le laboratoire de génie rural ARO de Bet Dagan, (Israël) sur la caractérisation expérimentale (anémométrie sonique) des transferts aérauliques dans les serres et a participé en tant qu’expert invité à une campagne de mesure (Shilo et al., 2004).

Depuis 2004, Thierry Boulard collabore avec le laboratoire de génie rural de l'Université de Tsukuma (Japon) sur la modélisation des transferts aérauliques dans les couverts végétaux sous serre (Sase et al., 2006).

Thierry Boulard collabore avec l’Institut de physique de l’Université de Batna, Algérie (S. Bougoul) sur la modélisation des transferts d’eau et minéraux dans les substrats (Bougoul & Boulard, 2004, Bougoul et al., 2005, Bougoul & Boulard, 2005) et la modélisations des transferts de spores dans les couverts (2005- 2006) ainsi qu'avec l’Institut de physique de l’Université de Tizi Ouzou, Algérie, ( Pr. S. Makhlouf) sur la modélisation des transferts aérauliques dans les serres (Nebbali et al., 2006).

Jean-Paul Onesto collabore avec l'INRA et l'ENS Lyon sur des sujets connexes à la culture in vitro et à la transformation sur le modèle rosier.

L'URIH (C. Marchal CDD 2003-2005, A. Bout CDD depuis l'été 2005) collabore avec Roger Boll membre de l'équipe Biologie des Populations en Interaction (BPI) de l'UMR Réponse des Organismes aux Stress Environnementaux (ROSE) de l'INRA Sophia Antipolis sur des modèles statistiques (approche « PPReg ») dédiés à la prévision des infestations de bio-agresseurs sous serre (approche appliquée aux insectes thrips et acariens, en développement pour le champignon oïdium) (Marchal et al., 2004).

Richard Brun est membre du réseau « SDC: Systèmes de culture », créé en 2004 à l'initiative du département EA de l'INRA, et animé par Christian Gary (SYSTEM INRA Montpellier) et Marie-Héléne Jeuffroy (Agronomie INRA Grignon). Le réseau vise à croiser les points de vue et expériences des chercheurs dépendants du département EA sur les différents systèmes de culture étudiés à l'INRA (grandes cultures, vergers, serres lourdes...).

Ludovic Mailleret est membre du réseau de recherche COREV (modèles et théories pour le COntrôle de REssources Vivantes et la gestion des systèmes écologiques) animé par Roger Arditi (INAPG) et associant diverses équipes de recherche françaises. COREV réunit biologistes théoriciens et mathématiciens appliqués pour des échanges sur divers sujets d'écologie théorique où les deux communautés interagissent.

Jean Paul Onesto fait partie depuis 2003 du réseau « Rosier en France », regroupant des chercheurs de l'INRA (UMR SAGAH et GenHort d'Angers, URIH Sophia Antipolis, RDP Lyon) du CNRS (RDP Lyon) de l'ENS Lyon ainsi que de l'Université de Marseille 3, l'Université de Saint Etienne (BVpam), de l'Université de Lyon 1 (GEPS) ainsi que les représentants des principaux obtenteurs de rose. Il travaille aussi sur un programme coordonné par l'ASTREDHOR orienté sur la qualité sanitaire des jeunes plans, intitulé « Amélioration de la compétitivité des entreprises horticoles de fleurs et feuillages coupés » (demande de financement auprès du Centre Technique de Production des Semences, CTPS).