October 10 - 4 to 7 PM
Océan room - de Serres building
Oral presentation will be given in French.
La présentation orale sera donnée en français.
Supervisors:
Prof. Philippe V. BARET : UCLouvain
Prof. Yannick AGNAN : UCLouvain
Other jury members:
Prof. Frédéric GASPART : UCLouvain ; Chairperson
Prof. Pierre BERTIN : UCLouvain ; secretary
Prof. Per KUDSK : Aarhus University (Danemark)
Dr. Lionel ALLETTO : INRAE Toulouse (France)
Abstract:
This dissertation develops three practical tools to reduce the health and environmental impacts of pesticide use, supporting diagnosis, design and decision-making from field to territorial scales. Combining regulatory, agronomic and environmental perspectives, the deliberately pluralistic approach aims to guide more sustainable agricultural practices, with applications in the Province of Luxembourg and beyond.
First, the Pesticide Load Indicator is adapted to support taxation, policy evaluation and farm-level decisions at EU-wide scale, by promoting lower-risk pesticide use. Building on Danish and British versions of the indicator, the proposed modifications incorporate updated toxicological and environmental hazard data as well as improved normalization and weighting procedures.
Second, crop sequence diversity and agronomic optimisation are addressed as core strategies of integrated pest management. Using detailed 2015–2020 field-level IACS data, two existing crop sequence indicators were refined to better capture organic and mixed crop-livestock systems by including temporary grasslands and fodder crops. The results show a strong link between organic certification, temporary grasslands and more diverse, resilient rotations, with implications for both territorial assessments and on-farm preventive strategies.
Third, the agri-environmental role of cover crops is investigated in a greenhouse experiment involving 18 pesticides ingredients across three treatments: bare soil, thin cover crop and thick cover crop. Results show thin cover crops retain residues in topsoil and reduce leaching, while thick cover crops promote degradation in the rhizosphere, especially for compounds with low to high water solubility (s⩽1400mg/L) and low to moderate soil mobility (Koc⩾160mL/g). These findings highlight the multifunctionality of cover crops in enhancing soil resilience and protecting water quality.
Together, these tools offer actionable insights to reduce pesticide dependency and negative impacts. While no single measure can transform high-input agriculture alone, their combined use (integrated into a systemic, stakeholder-driven policy mix) can support a transition toward more sustainable and ecologically sound farming systems.
Résumé :
Cette thèse développe trois outils complémentaires visant à réduire les impacts sanitaires et environnementaux des pesticides, en appui au diagnostic, à la conception et à la prise de décision, de la ferme au territoire. Adoptant une approche volontairement pluraliste croisant les dimensions réglementaires, agronomiques et environnementales, elle contribue à orienter les pratiques agricoles vers plus de durabilité, de la province de Luxembourg à des échelles plus larges.
Le premier outil consiste en une adaptation de l’Indicateur de Charge en Pesticides, conçue pour soutenir la taxation des pesticides, le suivi des politiques régionales et européennes et les décisions d’usage au niveau des exploitations. Inspirée des versions danoise et britannique, cette version actualisée intègre des données récentes de toxicologie et écotoxicité, ainsi que des méthodes affinées de normalisation et de pondération dans un cadre transparent et transférable à l’échelle internationale.
Le deuxième outil explore la diversité des successions culturales et leur optimisation agronomique comme leviers de lutte intégrée. À partir de données détaillées du SIGeC (2015–2020), deux indicateurs existants ont été adaptés pour mieux prendre en compte l’agriculture biologique et mixte (cultures-élevage), incluant prairies et cultures fourragères temporaires. Les résultats révèlent une forte corrélation entre certification biologique, prairies temporaires et rotations plus diversifiées et résilientes.
Le troisième outil analyse le rôle des cultures intermédiaires dans la réduction de la persistance et du transfert des pesticides vers les eaux souterraines. Une expérimentation en serre avec 18 substances actives montre que les couverts légers retiennent les résidus en surface, tandis que les couverts denses favorisent leur dégradation dans la rhizosphère. Ces effets différenciés confirment leur rôle multifonctionnel pour la résilience des sols et la protection de l’eau.
En synergie, ces outils offrent des leviers concrets pour réduire l’usage et l’impact négatif des pesticides. Leur efficacité dépend d’une intégration cohérente dans les politiques pour accompagner la transition vers une agriculture productive, résiliente et respectueuse de l’environnement.