Experimental evaluation of varietal innovations. Proposition of genotype - environment analysis tools adapted to the diversity of needs and constraints of the professionals of the seeds industry. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2005

Experimental evaluation of varietal innovations. Proposition of genotype - environment analysis tools adapted to the diversity of needs and constraints of the professionals of the seeds industry.

L'évaluation expérimentale des innovations variétales. Proposition d'outils d'analyse de l'interaction génotype - milieu adaptés à la diversité des besoins et des contraintes des acteurs de la filière semences.

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Abstract

Among the methods developed by technicians and researchers and aimed at helping experimental evaluation of new varieties, many have not been used in the agricultural sphere, despite their theoretical interest. Assuming that this lack of use results, at least partially, from lack of appropriateness between the tools and the real needs of the professionals, this work combines the analysis of the diversity of use of varietal experimentation and the conception of a tool to interpret results in variety trials. This study was carried out on winter soft wheat.
Firstly, interviews were carried out with about twenty different professionals involved in breeding, development, multiplication, variety distribution and cereal products transformation. The interviews highlighted great diversity in the use of varietal experimentation. Four objectives underlie these uses : (1) to sort the genotypes, (2) to position them, with a geographical or marketing point of view, (3) to obtain knowledge on the genotypes, (4) to transfer knowledge about them. Each objective is distinguished by a small number of criteria to evaluate genotypes. Based on these objectives and criteria, and on the experimental network characteristics (for example, trial and genotype number, partnership part), we propose a classification of the different uses in 10 categories. Differences within each category may be related to individual company strategies. The interviews also show a gap between both pursued and effectively obtained information from the experimentation. This gap can be explained by organisational constraints in the performing of trial networks and by difficulties encountered during data processing (for example, lack of available time to process the results, required competence to use the genotype x environment interaction analysis tools). The most expressed need concerned better extraction of the information contained in the experimental networks. For each of the 10 uses, we discuss the interest of 5 tool types, able to improve data collecting and processing.
Secondly, according to certain needs of professionals, a toll has been developed to improve extraction of information from multilocal trials and to optimise trial networks, by helping interpretation of genotype performance variations. This tool is based on the association of a crop diagnosis on probe genotypes, using a multiple linear regression, and an interaction analysis on all genotypes, using a factorial regression. This association aimed at validation of explicative variables of the interaction in an agronomic point of view. Depending on the probe genotype, the diagnosis explains from 70 to 99% of the yield variations for networks amounting 10 to 35 trials. Thus, each trial is characterised by the nature and the contribution of the limiting factors to the yield losses. In the interaction analysis, the genotypic parameters of the factorial regression make it possible to interpret the variations of genotype behaviour in terms of tolerance to the limiting factors. The tolerance scores appear well correlated to the scores deduced from the observations for visible limiting factors as diseases (we obtained a correlation score of 0.9 for brown rust). Thus, this method allows also evaluation of the genotype tolerance to limiting factors which effect is difficult to observe (for example, water stress, lack of nitrogen). Taking into account the needs expressed by the professionals, and the diversity of the varietal experimentation uses, we discuss the ways to simplify and improve the method in order to analyse the trial results, and we evoke adjustments of the actual evaluation practices which could result from the adoption of this tool.
Parmi les outils d'aide à l'évaluation expérimentale des innovations variétales mis au point par les techniciens et les chercheurs, un grand nombre n'est pas adopté dans le monde agricole, malgré leur intérêt théorique. Parti de I'hypothèse que ce manque d'appropriation résulte, au moins en partie, d'un manque d'adéquation entre les outils et les besoins réels des acteurs, le travail réalisé associe une analyse de la diversité des usages de l'expérimentation pour l'évaluation variétale et un travail de conception d'un outil d'interprétation des résultats d'essais variétaux. L'ensemble des recherches est conduit sur le cas du blé tendre d'hiver.
Dans un premier temps, des entretiens ont été effectués auprès d'une vingtaine d'acteurs impliqués dans la sélection, le développement des variétés, la multiplication, la distribution et la transformation des produits céréaliers. Ils mettent en évidence une grande diversité d'usages de I'expérimentation variétale. Quatre objectifs sous-tendent ces usages: (1) trier les génotypes, (2) les positionner géographiquement ou sur le marché, (3) acquérir une connaissance sur les génotypes, (4) et communiquer sur eux. Chaque objectif se distingue des autres par un petit nombre de critères de jugement des génotypes. Nous proposons une typologie des usages en 10 types, basée sur ces objectifs et critères, et sur les caractéristiques des réseaux expérimentaux (nombre d'essais et de génotypes, part du partenariat...). Dans chaque type, des différences peuvent être reliées à des logiques internes aux entreprises. Les entretiens mettent également en évidence un hiatus entre les informations recherchées et les informations que les acteurs tirent effectivement des expérimentations. Ce hiatus s'explique par des contraintes organisationnelles dans la mise en oeuvre des réseaux expérimentaux et par des difficultés lors du traitement des données (manque de temps disponible pour traiter les résultats; compétence requise pour I'usage d'outils d'analyse de I'interaction génotype-milieu...). Le besoin qui s'exprime le plus fortement est celui de mieux extraire I'information contenue dans les réseaux expérimentaux. Pour chacun des 10 usages, nous discutons de I'intérêt de 5 types d'outils susceptibles d'améliorer le recueil ou le traitement des données.
Afin de répondre aux souhaits de différents acteurs de valoriser l'information multilocale et d'optimiser les réseaux, un outil d'aide à I'analyse permettant d'interpréter les variations de performances des génotypes à l'échelle d'un réseau est proposé dans un second temps. Cet outil repose sur I'association d'un diagnostic agronomique, basé sur une régression linéaire multiple appliquée à des génotypes révélateurs, et d'une analyse de I'interaction par régression factorielle, appliquée à tous les génotypes. Cette association a pour but d'apporter une validation agronomique des variables explicatives de I'interaction. Selon le génotype révélateur, le diagnostic permet d'expliquer de 70 à 99% des variations de rendement pour des réseaux de 10 à 35 milieux. Chaque site expérimental est ainsi caractérisé par la nature et la contribution des facteurs limitants aux pertes de rendement. Dans I'analyse de I'interaction, les paramètres génotypiques de la régression factorielle permettent d'interpréter les variations de comportement des génotypes en terme de tolérance aux facteurs limitants. Les notes de tolérance apparaissent bien corrélées aux notes déduites des observations pour les facteurs limitants visibles comme les maladies (nous avons obtenu une corrélation de 0.9 pour la rouille brune). Cette méthode permet donc d'évaluer aussi la tolérance des génotypes aux facteurs limitants dont I'effet n'est pas facilement observable (stress hydrique, carences en azote...). En réponse aux besoins exprimés par les acteurs, et pour prendre en compte la diversité des usages de I'expérimentation variétale, nous discutons de la façon de simplifier et d'améliorer la méthode pour analyser les résultats d'essais, et nous évoquons les ajustements des pratiques actuelles d'évaluation qui pourraient être liées à I'adoption de cet outil.
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Dates and versions

pastel-00003471 , version 1 (28-02-2008)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00003471 , version 1
  • PRODINRA : 244938

Cite

Christophe Lecomte. L'évaluation expérimentale des innovations variétales. Proposition d'outils d'analyse de l'interaction génotype - milieu adaptés à la diversité des besoins et des contraintes des acteurs de la filière semences.. Agronomie. INAPG (AgroParisTech), 2005. Français. ⟨NNT : 2005INAP0016⟩. ⟨pastel-00003471⟩
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