Démarche de la thèse
Pour y parvenir, trois expériences ont été mises en place. Deux essais en microcosme ont été menés afin d’évaluer précisément les impacts de différentes matières organiques sur la plante, les nématodes phytoparasites et la nématofaune. Un essai au champ a ensuite été réalisé en utilisant une partie des matières organiques testées afin de déterminer la manière dont les communautés de nématodes dans le sol et les racines de bananier étaient structurées dans une bananeraie. Les matières organiques utilisées lors de ces expériences proviennent de déchets urbains, de déchets agro-industriels, de déchets verts ou de composts.
Nous avons utilisé au cours de cette thèse les nématodes du sol comme des indicateurs du fonctionnement biologique du sol de bananeraie après un amendement organique. En raison de la facilité avec laquelle on peut les extraire du sol, puis les identifier au microscope (Figure 10, un peu moins facilement !), et parce qu’il existe des travaux qui permettent d’organiser les observations à travers des « guildes fonctionnelles4
», les nématodes sont de bons candidats pour servir de bio-indicateurs de la diversité biologique réagissant bien aux impacts dus aux changements dans l’utilisation des terres et des pratiques culturales (Bongers et Bongers, 1998).
Figure 10 Indentification au microscope optique des nématodes. (A) phytoparasite (Helicotylenchus
multicinctus), (B) omnivore (Dorylaimida), (C) bactérivore (Plectidae), (D) carnivore (Mononchida).
(Tabarant P)
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Le terme “guilde” est définit ici, et dans l’ensemble du mémoire, comme « un assemblage d’espèces présentant des attributs biologiques similaires et des réponses similaires aux conditions environnementales »
La nématofaune a en effet souvent été utilisée comme indicateur de la structure et du fonctionnement des réseaux trophiques telluriques (Neher, 2001), et des pratiques agricoles (Porazinska et al., 1999; Villenave et al., 2010). Les nématodes sont présents dans tous les sols (Yeates, 1979) et sont très abondants (en général des millions m-2) et divers. Comme ils ne migrent pas vite, la structure des communautés traduit bien les conditions telluriques dans lesquelles ils se trouvent (Bongers et Ferris, 1999; Neher, 2001 ; Mulder et al., 2005). Les populations de nématodes réagissent à une prolifération de la microflore due à l’augmentation des substrats carbonés disponibles (Mulder et al., 2005). Ils répondent vite à une modification du milieu, qu’elle soit biotique et/ou abiotique, et diffèrent dans leur sensibilité et leur réponse à une perturbation. D’autre part, les nématodes occupent l’ensemble des niveaux trophiques du micro- réseau trophique tellurique, ce qui permet d’en évaluer le fonctionnement. Ainsi, les nématodes ont été classés selon deux axes : un axe trophique et un axe d’histoire de vie. Cinq groupes trophiques principaux ont été définis (Yeates et al., 1993) : bactérivores, fongivores, phytoparasites, omnivores et carnivores, ainsi que cinq classes « c-p » (pour colonisateur- persistant) décrivant leur stratégie d’histoire de vie (Bongers, 1990; Ferris et Bongers, 2006). Les nématodes les plus colonisateurs (c-p1) ont un développement rapide, font de petits adultes, des descendants nombreux à des temps de génération courts. Ils sont bactérivores et répondent favorablement à un enrichissement du milieu. Ils sont capables de rentrer en dormance (dauer
larvae5) quand les conditions leur sont défavorables. Les nématodes c-p1 sont des indicateurs
importants de la fertilité du sol. Ils peuvent être considérés comme des r-stratégistes, allouant préférentiellement leur énergie à l’accroissement des populations et sont adaptés à des environnements instables. La productivité des opportunistes généraux (c-p2) est moins extrême que celle des c-p1. La bactérivorie devient de moins en moins obligatoire et les individus ne possèdent pas de forme de diapause. Ce sont les organismes de la « faune basale ». Les espèces les plus persistantes produisent encore moins d’œufs, et deviennent aussi plus susceptibles aux perturbations environnementales (Bongers et Ferris, 1999). La présence de c-p3 suggère un réseau trophique qui devient mieux structuré mais reste rudimentaire alors que les c-p5 ne peuvent pas se maintenir dans des conditions perturbées. Ce sont des individus les plus K-
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Stade de développement alternatif des nématodes, plus résistant aux conditions dégradées de l'environnement. Le stade dauer correspond généralement à un épaississement de la cuticule du nématode, une diminution de la taille de la bouche, une réserve de graisse au niveau de l'intestin et une immobilité.
stratégistes : ils sont adaptés pour être les plus compétitifs (que les r-stratégistes). Ils présentent un développement lent, des adultes de grande taille, des descendants de grande taille et peu nombreux. Ils présentent des temps de génération longs. L’association des groupes trophiques et des classes c-p donne naissance aux guildes fonctionnelles décrites par Bongers et Bongers (1998).
Présentation du mémoire
Ce document est structuré en trois chapitres, suivis d’une conclusion générale de nos résultats.
Le chapitre 1 présente les effets sur la régulation des nématodes parasites du bananier de quatre matières organiques brutes, comparées dans une étude en microcosme. Ce chapitre est séparé en deux parties : la première expose les effets des différents amendements sur la croissance de la plante, les populations de nématodes phytoparasites et leurs impacts sur les racines du bananier. La seconde discute des effets des amendements sur les communautés de nématodes. Nous proposons en conclusion des hypothèses sur les mécanismes de régulation des nématodes phytoparasites.
Le chapitre 2 présente les effets de quatre composts sur la régulation des nématodes parasites du bananier à l’aide également d’une expérimentation en microcosme. Les populations des nématodes phytoparasites dans les racines, la croissance de la plante et les communautés de nématodes dans le sol ont été étudiées, ce qui nous permet en conclusion de discuter également des mécanismes de régulation des nématodes phytoparasites.
Enfin, le chapitre 3, basé sur une expérimentation au champ, est une tentative d’analyse de l’effet des variables du milieu sur la composition de la nématofaune du sol et sur les nématodes phytoparasites dans les racines dans un sol de bananeraie.