Comment les vers de terre influencent la croissance des plantes : études en serre sur les interactions avec le système racinaire

par Georges Gardner Brown

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de Patrick Lavelle.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

mots clés

• Polypheretima elongata
• Relation animal végétal
• Vers de terre
• Plantes -- Écophysiologie
• Rhizosphère
• Sols -- Microbiologie
• Pontoscolex corethrurus

Résumé

Les vers de terre stimulent la production aérienne des plantes la plupart du temps, celle des graines aussi, mais dans une moindre mesure, alors que la production racinaire est parfois diminuée. Ces effets sont d'autant plus importants que la biomasse des vers dépasse 30 g m[−2], que le sol est pauvre en C (<1. 5%), sableux (>65% sable, <10% argile) et modérément acide (5. 6<pH<7). C'est dans la rhizosphère essentiellement que se développent les interactions entre vers et plantes. Les expériences réalisées en serre avec l'espèce de ver pantropicale Polypheretima elongata ont mis en évidence une augmentation de 88% de la biomasse racinaire et de 119% des parties épigées de haricots mais aucun effet sur la production de graines. On observe une augmentation de la densité et une distribution plus homogène des racines qui donnent une meilleure résistance des racines aux stress, et des effets positifs des vers sur la disponibilité en élements nutritifs. Pontoscolex corethrurus, autre espèce endogée pantropicale, n'a pas affecté significativement la production des haricots malgré un effet positif sur la densité et distribution des racines. Avec le maïs sans apport de litière en surface, P. Corethrurus a peu modifié la production ; l'addition de litière a un effet négatif, en raison, probablement, de la richesse initiale du sol utilisé. Dans ce cas, les vers stimulent plus la production relative de racines (baisse du rapport tige/racine) et leur densité, sans augmentation de la production des tiges et des graines. Cependant, les racines du maïs ont contribué à la nutrition des vers par l'exsudation : 8% du C des vers provient des racines et le transfert dans leur biomasse de [15]N contenu dans des résidus déposés en surface est 25 fois supérieur en présence de plantes vivantes. Une expérience avec la graminée Brachiaria decumbens et les mycorrhizes montre une régulation par les vers de la colonization des racines par les MVA et les effets des engrais sur cette interaction. Les interactions MVA-vers expliquent probablement largement les effets positifs des vers sur la production des plantes. L'identification plus précise des mécanismes réalisée dans ce travail ouvre la voie à une modélisation qui permettra de mieux cibler les futures expériences et d'aboutir, in fine, à des méthodes de gestion appropriées des vers de terre dans les agrosystèmes.

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