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Influence de l'utilisation de plantes de services sur les communautés de nématodes et les fonctions du sol dans un agroécosytème bananier en phase d'interculture

Chauvin C.. 2015. Montpellier : Université de Montpellier, 287 p.. Thèse de doctorat -- Ecosystèmes et sciences agronomiques, Thèse de doctorat -- Ecosystèmes et sciences agronomiques.

L'introduction de biodiversité végétale dans les agroécosystèmes peut modifier la structure des réseaux trophiques du sol et les fonctions écosystémiques qu'ils assurent. Cette thèse fixe les bases d'une démarche expérimentale pour sélectionner des espèces végétales à partir de différents traits fonctionnels et pour évaluer leurs effets sur les réseaux trophiques et le fonctionnement des sols. Nous avons plus particulièrement cherché à sélectionner des plantes de services pouvant induire la régulation des nématodes parasites du bananier Radopholus similis et Pratylenchus coffeae et favoriser la décomposition des matières organiques durant l'interculture dans les bananeraies antillaises. C'est à dire durant la période séparant la destruction d'une ancienne bananeraie et la replantation d'une nouvelle. Au cours de ce travail, les réseaux trophiques du sol ont été appréhendés par une analyse fonctionnelle des communautés de nématodes. Une étude Bibliographique nous a permis de montrer que les traits fonctionnels "statut d'hôtes" vis-à-vis des nématodes phytoparasites, "composition biochimique des litières" et "productivité primaire des espèces végétales" contribuent aux effets des plantes sur les réseaux trophiques du sol et sur les deux services écosystémiques étudiés. Nous avons donc effectué une typologie des plantes de services à partir de ces traits. Puis pour étudier les effets d'apports de litières de composition biochimique contrastée sur les communautés de nématodes du sol, nous avons sélectionné les espèces végétales Paspalum notatum, Crotalaria zanzibarica et Acacia auriculiformis dont les litières présentaient des teneurs variables en hémicellulose, cellulose, azote, et lignine. Une étude en microcosmes a montré que la composition biochimique des litières détermine les successions écologiques au sein des communautés de nématodes et stimule de manière contrastée les voies de décomposition de la matière organique dans les sols. Nous avons discuté des mécanismes de régulation des nématodes parasites du bananier induits par ces apports de litières. Nous avons également montré que la culture de ces trois espèces induit une diminution des populations de R. similis dans les sols. Enfin, nous avons évalué les effets au champ de couverts de P. notatum, de C. zanzibarica et d'un couvert associant ces deux espèces. Pour cela, nous avons cultivé ces couverts durant neuf mois avant de les détruire et de restituer leurs litières à la surface des sols. Nos résultats montrent que ces couverts végétaux influencent différemment l'abondance en nématodes phytoparasites et le potentiel infectieux du sol. Ils induisent également des régulations bottom-up et top down dans leurs communautés. Après la restitution des litières, nous avons observé de fortes abondances de nématodes liées à la décomposition des litières dans la couche de surface du sol. Celle-ci fournit les couches sous-jacentes du sol en azote minéral et favorise le développement des nématodes omnivores et prédateurs. Il en résulte la formation de communautés de nématodes structurées et diversifiées concomitantes à la réduction des populations de R. similis et P. coffeae. Ces résultats étaient plus marqués pour les couverts monospécifiques de C. zanzibarica et les couverts mixtes. Nos travaux confirment que les traits fonctionnels "statut d'hôte", "production primaire", "composition biochimique des litières" sont déterminant pour sélectionner des plantes de services pour l'interculture en bananeraies. (Résumé d'auteur)

Mots-clés : biodégradation; matière organique du sol; système de culture; biologie du sol; composition chimique; litière végétale; acacia auriculiformis; crotalaria; paspalum notatum; plante de couverture; interactions biologiques; chaîne alimentaire; relation plante sol; hôte; pratylenchus coffeae; radopholus similis; agroécosystème; nématode des plantes; lutte antinématode; musa; crotalaria zanzibarica; plante utile

Thématique : Ravageurs des plantes; Systèmes et modes de culture; Biologie du sol; Chimie et physique du sol

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