Effets d'une couverture vivante de plantes de service sur le sol

Le riz (Oryza sativa) est la plante céréalière la plus importante dans certains pays en voie de développement et constitue la denrée alimentaire de base de plus de la moitié de la population du globe, notamment en Asie et dans certains pays africains (Sow et Barry, 2003). A Madagascar, la riziculture est pratiquée dans toute l’île, à l’exception de l’extrême Sud où le climat aride ne le permet pas. Elle occupe près de 45 % des surfaces cultivées de l’ensemble du pays, apportant deux à trois récoltes par an, selon les climats et les variétés de riz. La population malagasy est le grand consommateur de riz avec une quantité moyenne de 120 kg/personne/an. (https://agritrop.cirad.fr/582417/1/chap4.pdf).

Les plantes de service (PdS)

Les plantes de service (PdS) sont définies comme étant des plantes vivantes qui sont semées et cultivées dans le but de fournir un service à la culture principale. Ces plantes peuvent être utilisées en rotation ou en association avec la culture principale (Kaiser, 1995).

Le concept de service correspond à l’introduction dans les systèmes de culture des plantes cultivées en association ou en rotation culturale, afin d’apporter différents services agro-environnementaux, tels que la régulation des bioagresseurs, l’amélioration ou la restauration de la fertilité des sols, le contrôle des adventices ou la réduction des processus érosifs (Malézieux et al. 2009). L’utilisation des plantes de service pour la lutte contre les bioagresseurs peut mettre en jeu différents mécanismes susceptible de fournir une résistance accrue à la culture principale (Shrivastava et al., 2010) : mécanisme « direct » par production de substances nuisibles, allélopathie , modification du microclimat, barrière naturelle, concentration de ressources, et ou mécanisme « indirect » par développement de prédateurs naturels (Mathews et al., 2004), effets plante-piège, toute amélioration du sol (régime hydrique modifié, porosité, minéralisation, apport organique et azoté..).

Effets d’une couverture vivante de plantes de service sur le sol

L’introduction d’une plante de service influe fortement sur le fonctionnement de l’agroécosystème et tout particulièrement par le biais de la plante piège, affectant les différentes composantes de la fertilité du sol (Ratnadass et al., 2006). Tout d’abord en modifiant les propriétés physiques des sols, les PdS permettent de lutter contre la dégradation du sol causée par l’érosion (Lal., 1991). En surface, les PdS protègent les agrégats du sol de l’action mécanique déstabilisante provoquée par les gouttes de pluie (Gallien, 1995). L’action des racines des PdS permet d’augmenter la porosité des sols par la bio-porosité qu’elles créent (Dexter, 1991). En augmentant la porosité, elles diminuent très fortement le transport de particules solides par ruissellement, car elles améliorent les capacités d’infiltration de l’eau dans le sol.

De plus, les PdS modifient les propriétés chimiques du sol. Elles peuvent par exemple revêtir la fonction de plante piège à nitrate, à l’interculture, dans les zones de culture ou l’excès de nitrate est un problème. Elles rendront de nouveau l’azote disponible pour la culture suivante lors de leur destruction, (Sainju et al., 2007) tout en apportant de la matière organique au sol, les PdS agissent comme une « pompe biologique ». Leur système racinaire participe au recyclage et au transfert des éléments minéraux depuis les horizons profonds vers les horizons de surface, rendant ainsi disponibles les éléments nutritifs pour la culture suivante (Capillon et Séguy, 2002).

Effets d’une couverture vivante de plantes de service sur les bioagresseurs

Les autres effets bénéfiques des PdS concernent la lutte contre les bioagresseurs des cultures. Tout d’abord, les PdS présentent un intérêt non négligeable face aux nématodes. En ce qui concerne le système de culture bananière, les PdS plantées à l’interculture permettent d’assainir le sol en limitant les possibilités de survie des nématodes parasites du bananier du fait du statut non-hôte de ces PdS comme Brachiaria decumbens par exemple (Ternisien et Melin, 1989). En culture de tomates, différentes plantes ont été identifiées comme étant suppressives de la bactérie Ralstonia solanacearum responsable du flétrissement bactérien des tomates. Des composés allélopathiques permettent de supprimer la bactérie tellurique, alors qu’aucun produit phytopharmaceutique n’est actuellement efficace contre celle-ci (Yu, 1999). Les PdS peuvent également permettre de diminuer la pression des ravageurs. En arboriculture, différentes PdS ont montré des résultats significatifs pour le contrôle de ravageurs. En introduisant une plante de service dans l’agroécosystème, on augmente la biodiversité végétale qui peut favoriser la présence d’auxiliaires des ravageurs de la culture ciblée (Bugg et Waddington, 1994).

Enfin, les PdS peuvent être utilisées pour lutter contre les mauvaises herbes. La plante de couverture peut en effet limiter le développement des adventices (Liebman et Dyck, 1993) en exerçant sur elles une compétition pour la ressource lumineuse, l’eau ou les éléments minéraux (Den Hollander et al., 2007). La compétition pour la lumière peut être représentée par la loi de Beer Lambert (Debaeke et al., 1997), selon laquelle l’index foliaire (LAI) est relié à la lumière interceptée, selon une relation exponentielle négative (généralisation de la relation entre concentration d’une solution et absorption lumineuse). Mais l’efficacité de contrôle des adventices dépend de la nature du couvert (Carof et al., 2007a), et la sélection de l’espèce de plante de service est donc déterminante. Les PdS, en occupant une niche écologique semblable à celle occupée par les adventices, vont modifier le milieu pour le rendre défavorable à la croissance des adventices (Teasdale, 2007). En effet, l’établissement d’un couvert végétal a pour principale conséquence une importante interception lumineuse. Or en présence d’adventices, c’est bien la compétition lumineuse qui est le premier facteur de régulation de leur peuplement dans les cultures (Baumann et Pham-dihn., 2001). Un couvert végétal dense formé par la plante de service peut ainsi inhiber la germination de graines des mauvaises herbes en augmentant l’amplitude thermique journalière au niveau du sol, permettant la levée de la dormance de nombreuses graines d’adventices (Teasdal et Daughtry, 1993). Elles vont également limiter leur croissance en concurrençant leur accès aux ressources hydriques et minérales. La concurrence entre adventice et PdS se solde également par une diminution du nombre de graines produites par les mauvaises herbes (Mohler et Calloway, 1995). Des composés allélopathiques produits par les plantes de service (composés polyphénoliques et exsudats racinaires toxiques) vont également permettre de réduire l’enherbement de parcelle par des mauvaises herbes comme le montrent diverses études (De Raissac, 1998 ; Kruidhof, 2008 ; Alsaadawi & Dayan, 2009 ; Kremer et Ben-Hammouda, 2009). Toutefois, il est parfois difficile de séparer l’effet allélopathique de l’effet de la compétition pour les ressources du milieu.

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Table des matières

I- INTRODUCTION
I-1- CONTEXTE GENERALE ET OBJECTIF DE L’ETUDE
I-2- REVUE DE LA LITTERATURE
I-2-1- Les plantes de service (PdS)
I-2-1-1- Effets d’une couverture vivante de plantes de service sur le sol
I-2-1-2- Effets d’une couverture vivante de plantes de service sur les bioagresseurs
I-2-1-3- Différents types de plantes de service
I-2-2- Les vers blancs
I-2-2-1- Systématique des vers blancs
I-2-2-2- Biologie et écologie des vers blancs
I-2-2-3- Dégâts des vers blancs
I-2-2-4- Méthodes de lutte contre les vers blancs
II- MATERIELS ET METHODES
II-1- LIEU D’ETUDE
II-2- ETUDE EXPERIMENTALE ET DISPOSITIF EXPERIMENTAL
II-2-1- Matériels végétaux
II-2-1-1- Riz : Oryza sativa
II-2-1-2- Plantes de service
II-2-2- Dispositif expérimental
II-2-2-1- Historique du dispositif
II-2-2-2- Conduite de l’essai
II-2-3- Mesures et observations
II-2-3-1- Prélèvement des vers blancs
II-2-3-2- Mesure des dégâts
II-4- ANALYSE DES DONNEES
III- RESULTATS ET INTERPRETATIONS
III-1- RESULTATS OBTENUS DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL
III-1-1- Recensement des espèces de vers blancs collectées
III-1-2- Diversité taxonomique des espèces de vers blancs dans chaque type de traitement
III-1-3- Evolution des dégâts durant les stades phénologiques du riz pluvial
III-1-4- Evaluation des effets des diverses plantes de service sur les dégâts
III-1-5- Relation entre dégâts et densités de vers blancs
III-1-6- Effet des diverses plantes de service sur les rendements
III-1-6-1- Rendement en grains
III-1-6-2- Rendement en biomasses (pailles)
IV- DISCUSSION ET PERSPECTIVES
V- CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE