Depuis les deux dernières décennies, l'utilisation croissante d'engrais organiques et l'introduction de plantes de couverture dans la strate herbacée témoignent de la transition agroécologique qui opère dans les systèmes de culture bananiers des Antilles françaises. La réussite de cette transition agroécologique est aujourd'hui palpable, notamment avec une diminution drastique de l'utilisation des nématicides et des insecticides et une réduction considérable des herbicides dans ces systèmes de culture. Néanmoins, en dehors de la réduction des pesticides, la gestion de la fertilisation azotée reste toujours un frein dans la totale suppression des intrants chimiques dans ses systèmes de culture et pour atteindre les objectifs de durabilité et répondre aux attentes sociétales.L'objectif général de ces travaux de thèse était de (i) comparer la dynamique de l'azote minéral du sol dans des systèmes de cultures bananiers contrastés en termes de gestion de la fertilisation azotée (organique vs minérale) et de plantes de couverture associées (légumineuse vs graminée)et (ii) d'identifier les systèmes qui favorisent le recyclage de l'azote et le rendement des bananiers tout en minimisant les pertes vers l'environnement.Ainsi, la démarche méthodologique adoptée dans cette thèse a reposé sur la synergie entre l'expérimentation et la modélisation. Trois dispositifs expérimentaux ont été mis en place au cours de ces travaux de thèse afin de (i) quantifier la dynamique d'absorption de l'azote du bananier (cv CIRAD 925), (ii) quantifier in situ la restitution d'azote minérale des résidus de culture, des plantes de couverture, des engrais ainsi que de la matière organique du sol, et (iii) suivre la dynamique de l'azote minéral du sol dans des systèmes de culture bananiers avec des stratégies de fertilisation contrastées. Les résultats expérimentaux ont contribué à la conception, la calibration et l'évaluation d'un modèle ad hoc : BANANA-N capable de simuler la teneur en azote minéral