Le contexte général est celui de l'évolution de la protection des cultures vers une utilisation plus réduite des pesticides. Cette réduction nécessite une modification des systèmes de culture, qui peut se faire à différents niveaux conduisant à des systèmes plus ou moins éloignés des systèmes actuels :

• la protection raisonnée conserve le même système de protection, en raisonnant tactiquement les traitements sur la base de seuils de nuisibilité économique
• la protection intégrée repense le système de protection en combinant différentes méthodes de contrôle des populations de bioagresseurs (contrôle génétique, contrôle cultural, lutte chimique, lutte biologique, et lutte physique)
• la production intégrée nécessite un changement encore plus profond du système de culture, en élargissant les objectifs visés par la conduite de la culture en valorisant les interactions au sein de l’agrosystème : développement équilibré des peuplements, raisonnement des fumures, efficience énergétique, contrôle des émissions des gaz à effet de serre, contrôle de l’utilisation des ressources en eau, temps de travail.

La protection intégrée des cultures nécessite d’adapter les successions des cultures (échelle temporelle pluri-annuelle). Elle englobe des échelles spatiales supra-parcellaires du fait, d’une part, du raisonnement du système à l’échelle de l’ensemble de l’exploitation et, d’autre part, des flux d’organismes entre parcelles d’un même paysage. Jusqu’à présent, peu de modèles agronomiques ont intégré les flux d’organismes à l’échelle de la petite région agricole. La prise en compte de ces interactions entre parcelles pose en effet des questions scientifiques et méthodologiques : quels sont les facteurs agronomiques qui influencent la dispersion des organismes ? Comment mesurer l’effet de ces facteurs ? Comment représenter l’espace dans les modèles agronomiques ?

De plus, la protection intégrée nécessite de considérer non plus un seul bioagresseur sur une seule culture mais un ensemble de bioagresseurs en interaction sur une mosaïque de cultures et d’espaces non cultivés. En effet, les effets de différents bioagresseurs d’une culture ne sont pas simplement additifs (cf. le modèle WHEATPEST, Willocquet et al, 2008) et les pratiques visant à contrôler un bioagresseur peuvent avoir des répercussions sur d’autres bioagresseurs de la même culture ou même d’autres cultures (cas où l’organisme effectue une partie de son cycle sur des repousses ou dans le sol d’une parcelle qui, du fait de la succession, accueille une autre culture). De nombreux modèles ont été développés par les organismes de recherche et les instituts techniques pour prédire l’effet du climat et des pratiques sur un grand nombre de cultures et de bioagresseurs. Il faudrait maintenant pouvoir combiner ces modèles, ou au moins les connaissances scientifiques sous-jacentes, et intégrer les interactions entre les différents systèmes plante-bioagresseur afin de produire un modèle global permettant de tester l’efficacité technique et environnementale d’agencements spatiaux de systèmes de cultures.

L’étude préalable dressera un état des lieux (1) des modèles qui sont déjà utilisés pour simuler les relations entre pratiques et bioagresseurs, (2) des modèles représentant la dispersion de bioagresseurs dans l'espace et (3) des connaissances disponibles sur les bioagresseurs des différentes cultures. Ces éléments permettront de définir les éléments à intégrer dans le modèle, de disposer des connaissances nécessaires (ou d’identifier les trous de connaissance) et de définir un formalisme mathématique et une structure informatique adapté. Cette étude préalable permettra également d’établir le cahier des charges du modèle générique à construire en fonction des attentes des instituts techniques.