La surface des plantations d'hévéas, premières sources de caoutchouc naturel, a fortement augmenté ces dernières décennies. La conduite des plantations en monoculture peut conduire à une baisse graduelle de la fertilité du milieu au fur à mesure des cycles de replantation. L'exportation des résidus d'abattage hors des parcelles entre 2 cycles contribuerait à cet appauvrissement. Dans ce contexte, l'apport d'engrais est une pratique courante pour améliorer la croissance des arbres aux jeunes âges. L'objectif de cette thèse a été d'étudier l'influence de la gestion des résidus d'abattage sur les cycles biogéochimiques et le fonctionnement du sol en plantation d'hévéas immatures. Les principaux flux d'éléments minéraux ont été évalués au cours des 3 premières années après la plantation dans 2 plantations industrielles en Côte d'Ivoire aux conditions de sol contrastées. Sur les 2 sites, un dispositif expérimental composé d'un gradient de résidus d'abattage (de l'exportation totale à la double restitution) couplé à l'apport ou non de fertilisant a été mis en place sur 5 ha. Les résultats montrent que la restitution de résidus d'abattage a un effet positif sur le fonctionnement biogéochimique global de la plantation et qu'elle ne conduit pas à des pertes d'éléments importantes par érosion ou drainage profond. La croissance des arbres, l'accumulation d'éléments minéraux dans le peuplement, la santé du sol et les stocks d'éléments dans le sol sont améliorés dans un scenario de restitution complète des résidus d'abattage par rapport à un scenario sans restitution. La plante de couverture semée dans l'interligne constitue un compartiment essentiel dans le fonctionnement minéral et biologique du sol en début de cycle de plantation. A ce stade, un fort découplage entre l'offre et la demande d'éléments minéraux est observé : les besoins nutritionnels du peuplement d'hévéas sont faibles comparés à la quantité d'élément minéraux libérée par la décomposition des résidus d'abattage.