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Theses Year : 2008

Quinoa establishment and siùulation of its culture on the Bolivian Aaltiplano

Implantation du quinoa et simulation de sa culture sur l'Altiplano Bolivien

Sophie Lebonvallet
  • Function : Author

Abstract

Quinoa is a pseudo cereal of South America, grown mainly in the Andean region on the Bolivian and Peruvian Altiplano. Today, about 25000 tons are produced annually in Bolivia, which became the first exporter in the world. However, the Bolivian Altiplano, which has an average altitude of 3800m, is a harsh environment, where the risks of drought and frost during the crop cycle are very important and provoke low crop yields, highly variable from one year to the other. Because of these limiting climatic conditions, germination and emergence are the main critical phases of the culture of quinoa. The objective of this work was to study those phenomena by modeling, through the adaptation of a generic crop model, STICS, to quinoa and climatic and cropping conditions of the Bolivian Altiplano. Data sets were formed through experiments in three sites from north to south of the Altiplano. At first, crop establishment was studied alone, by a numerical experimentation testing various cultural practices, in order to see the adaptation of the cropping system. The second stage is the model calibration. After analyzing the existing formalisms and determining of the need for new ones or modifications, the parameters were set, based on experimental measurements, bibliography or optimization. The results prove to be quite satisfying. Finally, in the third stage, the impact of implantation techniques on yield was tested. Different rotations were also simulated (fallow-quinoa, fallow-fallow-quinoa, or quinoa-quinoa) to see their influence on the water and nitrogen soil balance, crop establishment and crop yield.
Le quinoa est une pseudocéréale d'Amérique du Sud, cultivé essentiellement en région andine sur les Altiplanos boliviens et péruviens. Aujourd'hui, environ 25 000 tonnes sont produites annuellement en Bolivie, qui est devenu le premier exportateur mondial. Toutefois, l'Altiplano bolivien, d'altitude moyenne 3800m, est un milieu difficile, où les risques élevés de sécheresse et de gel pendant le cycle de culture sont à l'origine de rendements agricoles faibles et très variables. Ces conditions climatiques limitantes font de la germination et de la levée la principale phase critique de la culture du quinoa. Ce travail a eu comme objectif l'analyse de ces questions par modélisation, par le biais de l'adaptation d'un modèle générique de fonctionnement des cultures, STICS, au quinoa dans les conditions climatiques et culturales de l'Altiplano bolivien. Pour cela, des jeux de données ont été constitués grâce à des expérimentations en trois sites répartis du Nord au Sud de l'Altiplano. Dans un premier temps, l'implantation de la culture a été étudiée seule, par expérimentation numérique en testant différents itinéraires techniques. Le deuxième temps a consisté en la calibration du modèle pour le quinoa. Après analyse des formalismes existants et détermination du besoin d'ajouts ou de modifications de formalismes, les paramètres ont été déterminés. Les résultats obtenus s'avèrent assez satisfaisants. Enfin, dans un troisième temps, l'impact des techniques d'implantation sur le rendement a été testé. Différentes successions culturales ont également été simulées, afin de voir leur influence sur l'état hydrique et azoté du sol et sur l'implantation et le rendement de la culture.
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Dates and versions

pastel-00003841 , version 1 (12-02-2009)

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  • HAL Id : pastel-00003841 , version 1

Cite

Sophie Lebonvallet. Quinoa establishment and siùulation of its culture on the Bolivian Aaltiplano. Life Sciences [q-bio]. AgroParisTech, 2008. English. ⟨NNT : 2008AGPT0029⟩. ⟨pastel-00003841⟩

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