Influence des pratiques viticoles sur la diversité taxonomique et le rôle fonctionnel de la macrofaune du sol

par Cécilia Mondet

Thèse de doctorat en Biologie des populations et écologie

Sous la direction de Freddie-Jeanne Richard et de Yves Caubet.

Soutenue le 30-11-2022

à Poitiers , dans le cadre de École doctorale Chimie, Écologie, Géosciences et AgroSciences Théodore Monod (Poitiers) , en partenariat avec Écologie et biologie des interactions - EBI (Poitiers) (laboratoire) et de Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées (faculte) .

Le président du jury était Camille Dumat.

Le jury était composé de Emmanuelle Porcher, Brice Giffard.

Les rapporteurs étaient Jérôme Cortet, Matthieu Chauvat.

mots clés

• Faune du sol
• Cloporte
• Cuivre
• Vignoble
• Décomposition
• Trait fonctionnel
• Isopodes
• Traits fonctionnels
• Bouillie bordelaise
• Vignobles
• Litière forestière
• Invertébrés des sols

Résumé

Au travers d’une analyse bibliographique, nous avons mis en évidence un nombre croissant d’études traitant de la faune du sol ; néanmoins, parmi celles-ci, peu d’études relient la macrofaune du sol à la viticulture. Il a également été mis en relief un manque d’information portant sur le rôle écologique de la macrofaune du sol dans les vignobles ainsi que sur la quantification des services écosystémiques qui pourraient être délivrés. C’est dans ce cadre thématique que s’inscrit cette thèse qui vise à décrire les communautés de macroinvertébrés épigés ainsi qu’à mesurer le rôle fonctionnel des isopodes terrestres dans les vignobles. Dans un premier temps, une étude in situ a concerné la caractérisation de cette macrofaune épigée par le biais d’inventaires par quadrat dans des parcelles de vignobles avec trois systèmes de culture différents. Deux niveaux d’analyse ont été retenus : la mesure de la variabilité à l’échelle intra-parcellaire (rang et inter-rang) et en fonction des pratiques viticoles utilisées (usage de fongicides et gestion de l’inter-rang). Un intérêt particulier a été porté aux coléoptères carabiques et aux crustacés isopodes terrestres en raison des services écosystémiques qui leurs sont associés dans les vignobles : gestion des adventices et des ravageurs pour les premiers, décomposition de la matière organique pour les seconds.Dans un deuxième temps, des expérimentations ont eu lieu pour comprendre quel est le rôle écologique des isopodes terrestres dans les vignobles en mesurant leur capacité à consommer et décomposer des litières. Tout d’abord, au travers d’une étude sur la décomposition de litière traitée avec de la bouillie bordelaise (fongicide répandu en viticulture), il a été mis en évidence que des doses de cuivre mesurées dans les feuilles supérieures à 750 mgCu.kg-1 diminuent très fortement la consommation des cloportes mais sans impacter leur survie ni leur activité de locomotion. En revanche, l’augmentation de la concentration en cuivre dans l’alimentation des isopodes terrestres réduit considérablement leur prise de masse et augmente à la fois l’excrétion et la bioaccumulation du cuivre.Enfin dans un troisième temps, la décomposition effective de litières de vigne par les cloportes ainsi que des préférences alimentaires pour certains traits des cépages (faible ratio C/N, faibles quantités de tannins, lignine et cuivre) ont été mises en évidence. A moyen terme, la consommation de feuilles de vigne de différents cépages n’a pas affecté les traits d’histoire de vie des cloportes. Pour conclure, la macrofaune épigée est fortement impactée par les pratiques viticoles et notamment par les quantités de cuivre ce qui pourrait conduire à une moindre action de décomposition des cloportes dans les vignobles.

mots clés

• Soil fauna
• Woodlice
• Copper
• Vineyard
• Decomposition
• Functional trait

Titre traduit

Effect of vineyard practices on the taxonomic diversity and functional role of soil macrofauna

Résumé

Through a literature review, we found an increasing number of studies dealing with soil fauna; however, among these, few studies linked soil macrofauna to viticulture. A lack of information on the ecological role of soil macrofauna in vineyards and on the quantification of ecosystem services that could be provided was also highlighted. Against this background, this thesis aims to describe epigeal macroinvertebrate communities and to measure the functional role of terrestrial isopods in vineyards.Firstly, an in situ study was carried out to describe this epigeous macrofauna by conducting quadrat inventories in vineyard plots with three different cropping systems. Two levels of analysis were selected: the measurement of variability at the intra-plot level (row and inter-row) and according to the viticultural practices used (use of fungicides and inter-row management). Particular interest was shown in carabid beetles and terrestrial isopod crustaceans because of the ecosystem services associated with them in vineyards: weed and pest management for the former, decomposition of organic matter for the latter.Secondly, experiments were carried out to understand the ecological role of terrestrial isopods in vineyards by measuring their capacity to consume and decompose litter. On the one hand, through a study on the decomposition of litter treated with Bordeaux mixture (a fungicide widely used in viticulture), it was shown that doses of copper measured in the leaves over 750 mgCu.kg-1 greatly reduced the consumption of woodlice, but without impacting their survival or activity. On the other hand, increasing the copper concentration in the diet of terrestrial isopods considerably reduces their mass gain and increases both excretion and bioaccumulation of copper.Thirdly, the effective decomposition of vine litter by woodlice and food preferences for some grave variety traits (low C/N ratio, low quantities of tannins, lignin and copper) were highlighted. In the mid-term, the consumption of vine leaves of different grape varieties did not affect the life history traits of the woodlice. In conclusion, the epigeal macrofauna is strongly impacted by viticultural practices and in particular by the quantities of copper, which could lead to a lower decomposition activity of woodlice in vineyards.