Effet des vers de terre tropicaux géophages sur la dynamique de la matière organique du sol dans les savanes humides

par Agnès Martin

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Ecologie

Sous la direction de Patrick Lavelle.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .


  • Résumé

    Dans de nombreux pays tropicaux humides, la culture itinérante sur brûlis, pratiquée depuis des millénaires, ne suffit plus aujourd'hui à nourrir des populations humaines de plus en plus nombreuses. Le contexte économique de ces pays ne permettant pas d'augmenter la productivité des cultures par l'apport d'engrais, seules sont envisageables des solutions peu coûteuses telles que l'exploitation des systèmes biologiques de régulation des sols intervenant notamment au sein de la rhizosphères (mycorhizes, fixateurs d'azote) ou de la drilosphère (ensemble du sol soumis à l'action des vers de terre). Le but de ce travail est de caractériser les conséquences des interactions mutualistes que les vers de terre tropicaux endogés entretiennent avec la microfore du sol, sur la dynamique de la matière organique du sol (MOS). Une étape préliminaire a consisté à estimer le taux de renouvellement global de la MOS dans un sol de savane humide de Côte d'Ivoire en conditions de terrain et à caractériser des compartiments organiques fonctionnellement hétérogènes. L'assimilabilité de ces compartiments organiques du sol par un ver de terre tropical géophage africain, a ensuite été testée par l'utilisation de traceurs (¹⁴C, ¹³C). Enfin, les conséquences de l'activité digestive de deux espèces tropicales géophages sur la dynamique de la MOS ont été étudiées : une étude à court terme visait à quantifier la perte de MOS engendrée par la digestion du ver dans le sol ingéré. Dans une étude à long terme, on a comparé la dynamique de la MOS incluse au sein des turricules, à celle de la MOS incluse dans le sol d'élevage en conditions optimales de minéralisation. L'essentiel de l'étude a été réalisée sur les sols des savanes tropicales humides de Lamto (Côte d'Ivoire). Une parcelle de savane herbeuse (à graminées C4) recolonisée depuis 16 ans par une végétation forestière (plantes C3) y fourni un site expérimental idéal pour estimer le taux de renouvellement de la MOS in situ par mesure dès l'abondance naturelle du ¹³C (δ¹³C ). Le changement de végétation C4/C3 a engendré un appauvrissement en ¹³C de la MOS et la mesure actuelle du δ¹³C de la MOS de cette parcelle a permis de mettre en évidence que près de 60% du stock organique de l'horizon 0-10 cm du sol ont été minéralisés en 16 ans. Le fractionnement granulométrique de la MOS contenu dans cet horizon a révélé l'existence d'une hétérogénéité fonctionnelle entre les différentes fractions organiques par taille: les fractions > 50 µm ont été minéralisées en presque totalité en 16 ans (turn-over rapide), alors que seuls 43 à 48% des fractions < à 50 µm avaient disparu (turn-over lent). Les interactions entre les vers de terre tropicaux géophages et la MOS ont alors été étudiées en prenant en compte l'hétérogénéité fonctionnelle des différents compartiments organiques distingués par leur taille. Deux espèces de ver ont été utilisées : Millsonia anomala est une espèce endogée mésohumique, qui domine les peuplements de vers dans les savanes humides de Lamto (Côte d'Ivoire). Les individus appartenant à cette espèce représentent, dans ce type de milieu, une biomasse de 150 à 350kg. Ha‾¹ et ingèrent annuellement 800 à 1200t. Ha‾¹de terre, pour l'essentiel entre 0 et 15 cm de profondeur. Quelques données ont également été obtenues pour l'espèce Pontoscolex corethrurus, un ver de terre géophage polyhumique répandu dans toute la zone intertropicale. L'assimilation de la MOS par M. Anomala a été suivie grâce à l'utilisation de traceurs (¹⁴C, ¹³C). Dans une première série d'expériences des débris végétaux marqués au ¹⁴C ont été incubés dans un sol pendant 0. 25, 1 ou 3 an puis on a élevé pendant 21 jours de jeunes individus dans des bocaux hermétiques contenant ce sol marqué. La mesure de l'activité spécifique des vers en fin d'expérience a montré que les vers assimilent avec une meilleure efficacité les résidus végétaux préincubés pendant un an. Parallèlement, les dégagements de CO₂ (¹⁴CO₂,¹²CO₂) ont été mesurés dans les bocaux avec et sans ver (témoin) afin d'estimer les pertes de C engendrées par la respiration du ver.


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  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 202-212

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  • Cote : 0g ORSAY(1989)201
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-035476
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