Régulations écologiques d'un complexe de bioagresseurs du bananier dans un gradient de complexité végétale des agroécosystèmes

Ecological regulations of multiple banana pests along a gradient of agroecosystem plant complexity

• Auteur / Autrice : Charlotte Poeydebat
• Direction : Philippe Tixier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie fonctionnelle
• Date : Soutenance le 14/12/2016
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GECO - Fonctionnement écologique et gestion durable des agrosystèmes bananiers et ananas - CIRAD Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Doyle Mc Key
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Tixier, Doyle Mc Key, Thierry Doré, Sébastien Barot, Dominique Carval, David Bohan
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Thierry Doré, Sébastien Barot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bananiers

Régulation (biologie)

Chaînes alimentaires

Mots clés libres

Récommunauté de plantes

Réseau trophique

Contrôle biologique

Phytomètre

Équations structurelles

Service écosystémique

Plant community

Food web

Biological control

Phytometer

Structural equation modeling

Ecosystem service

Résumé

L’intensification de l’agriculture et la simplification biologique des agroécosystèmes conduit à une perte des fonctions écosystémiques tandis que le contrôle chimique des bioagresseurs (BAG) n’est pas durable. La diversification des agroécosystèmes est plébiscitée de manière croissante pour restaurer les interactions positives entre les plantes, telles que la régulation des BAG, au bénéfice des cultures. Mais la diversification bien qu’elle implique un partage des ressources ne doit pas se faire au détriment des rendements. Si la diversité végétale est le support de services de régulation des BAG, quel devrait être le niveau de ces régulations pour compenser les pertes de rendement liées à la compétition pour les ressources ? Quelles devraient-être la composition et la structure de la communauté de plantes pour optimiser de façon synergique les régulations de multiple BAG et la production ? J’ai d’abord quantifié par modélisation théorique les niveaux minimum de régulation des BAG requis pour compenser les pertes de rendement dues à la compétition, dans différents scénarios d’association et de ressources. J’ai ensuite réalisé une étude de terrain pour étudier les régulations écologiques de trois importants BAG du bananier dans un gradient de complexité végétale. Enfin, j’ai quantifié la part d’écart de rendement attribuable aux BAG et aux ressources. Je discute des interactions entre dégâts des BAG et compétition pour les ressources à l’échelle de la plante, des mécanismes de régulations écologiques des BAG du bananier et de la gestion de la végétation à l’échelle de la parcelle pour la régulation synergique des BAG et l’optimisation des rendements.

Agriculture intensification and biological simplification of agroecosystems lead to the loss of ecosystem functions while chemical control of pests is not sustainable. Agroecosystem plant diversification is increasingly recognized as a way to restore positive interactions among plants benefiting crops, such as pest regulations. But diversification that causes resource sharing must not be done at yields’ expense. If vegetation complexity is the basis for pest regulation services, what should be the level of the regulations to compensate for yield losses due to competition for resources? What should be the composition and structure of the plant community to synergistically optimize multiple pest regulations and yields? First, I quantified by theoretical modeling the minimal levels of pest regulation required to compensate for yield losses due to competition in various association and resource scenarios. I then conducted a field study to study the ecological regulations of three important pests of bananas along a vegetation complexity gradient. Finally, I quantified the amount of yield losses attributable to pests and resources. I discuss the interactions between pest damage and resource competition at plant scale, the mechanisms implied in ecological regulations of the three banana pests and the management of the plant community at field scale for the synergic regulation of multiple pests and yield optimization.