Etude du système racinaire de l’Eucalyptus en plantation tropicale : analyse architecturale, croissance et respiration

par Armel Thongo M'Bou

Thèse de doctorat en Biologie végétale et forestière

Sous la direction de Daniel Epron et de Fidèle Mialoundama.

Soutenue le 23-06-2008

à Nancy 1 en cotutelle avec l'Université Marien Ngouabi, Brazzaville , en partenariat avec Unité de Recherche sur la Productivité des Plantations Industrielles, Pointe-Noire (Congo) (équipe de recherche) , Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (équipe de recherche) et de INRA, Nancy (équipe de recherche) .

Le jury était composé de Thomas Silou, Loïc Pages, Joseph Mabanza, Jean-Pierre Bouillet, Fidèle Mialoundama, Daniel Epron.


  • Résumé

    L’objectif de cette étude a été d’étudier le développement du système racinaire du clone d’Eucalyptus 1-41 au Congo. L’architecture du système racinaire a été abordée dans une chronoséquence. Elle a permis de définir une typologie composée de cinq catégories de racines assurant trois fonctions essentielles : l’exploration grâce aux racines latérales et pivotantes, l’exploitation du milieu assurée par un réseau de racines fines et la réexploitation du milieu, qui se fait par la mise en place tardive d’un système racinaire traçant. Tous ces types racinaires se mettent en place au cours du temps, grâce à une stratégie réitérative, qui permet au système racinaire de se déployer dans un volume important de sol. L’étude de la respiration racinaire a permis de paramétrer un modèle décomposant la respiration totale en des termes dépendants de la croissance, de l’entretien et de l’absorption minérale. Les paramètres de ce modèle ont ensuite été appliqués sur des données de biomasse et minéralomasse au champ afin d’estimer la respiration des racines fines à l’échelle du peuplement. Les résultats obtenus se rangent bien dans la gamme des mesures in situ au champ. L’étude de la production des racines fines a permis de mettre en évidence une forte variation des estimations en fonction des méthodes de prélèvement utilisées. Cependant l’estimation la plus réaliste donne un turnover racinaire de l’ordre de 4 an-1, impliquant un important retour d’éléments minéraux et de carbone dans le sol. Les résultats de cette étude offrent de bonne perspective pour développer un modèle architectural utile pour l’établissement des bilans de carbone, d’eau et de nutriments des plantations d’Eucalyptus au Congo.


  • Résumé

    The aim of this study was to study the development of the root system of the 1-41 clone of Eucalyptus in Congo. Root architecture was studied in an age serie stands. A root typology was proposed with five classes of roots and three main functions: soil exploration with both lateral and vertical roots, soil exploitation with a network of fine roots and re exploitation of the soil zone by late emitted roots. All of these root types appeared at all the studied stages because of reiterations that allow the root system to explore a large soil volume. The results of root respiration study were used to parameterize a root respiration model with root respiration partitioned between a growth component, a maintenance component and a nutrient absorption component. The model was then applied using field data of fine root biomass and nitrogen content of whole tree biomass to estimate fine root respiration of a Eucalyptus stand. The simulated value fits reasonably well with independent estimates of root respiration in this site. Estimations of fine root production and turnover were highly variable depending of the methods used. The more realistic one predicts a turnover of 4 year-1, i.e. a high recycling of carbon and nutrient by belowground litter. Results of this study offer promising perspective for developing an architectural model of root development and its use to establish carbon, water and nutrient budget in Congolese Eucalypt plantation.


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