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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Unité Biogéochimie des Ecosystèmes forestiers

Zone de texte éditable et éditée et rééditée

Antoine VERSINI

                                                
            
                            
            
            

                Doctorant            

            

            INRA, Centre de Nancy,
            Biogéochimie des Écosystèmes Forestiers
            Route d'Amance, 54280 Champenoux, France
                            antoine.versini@upmc.fr                        

                                                                                                                                                
                                                                                                        
                                                                                                                                                
                                                                                                        
                                                                                                                                                
                                                                                                        
            


    Titre de la thèse :

 

    Effet de la manipulation de matière organique de surface sur les cycles du C et de N dans les sols en plantation d’Eucalyptus au Congo

    Encadrement de la thèse :

 

    Jacques RANGER (INRA-BEF) directeur de thèse
    Jean-Paul LACLAU (CIRAD) directeur de thèse
    Bernd ZELLER (INRA-BEF) Encadrant de thèse

    Résumé de thèse :

 

    Ces dernières décennies, les plantations à croissance rapide sont apparues comme un     moyen de répondre à la demande croissante en produits forestiers ligneux et comme une     alternative à l’exploitation des forêts naturelles en zone tropicale. Un enjeu     majeur est aujourd’hui de garantir la durabilité de ces plantations souvent     installées sur sols pauvres et avec de fortes exportations de biomasse tous les 6-7 ans.     La matière organique (MO) présente à la surface des sols peut jouer un rôle     crucial sur la fertilité minérale et organique des sols qui conditionnent la     productivité à court et long terme de ces écosystèmes tropicaux.    
    L’objectif principal de ce travail était de comprendre par quels mécanismes     le retrait complet ou l’ajout de MO à la surface du sol influencent le     développement de plantations d’Eucalyptus au cours des deux premières     années. En parallèle de mesures de croissance des arbres, la dynamique de     minéralisation d’azote (N) au cours de la décomposition des rémanents     a fait l’objet de plusieurs expérimentations. Les flux de nutriments en solution     ont été comparés aux stocks initiaux dans les différents     compartiments de l’écosystème et à la minéralomasse     des arbres à la fin de l’étude. Un bilan de recouvrement de 15N     apporté sous forme de rémanents lors de la plantation a été     réalisé à l’échelle de la plantation. L’impact     à plus long-terme de la manipulation de la MO de surface sur les stocks de MO du     sol a également été évalué. Des analyses de sol (C&N)     ainsi qu’un partitionnement complet des sources de CO2 émis à la     surface du sol on été effectués. La dynamique quantitative et     qualitative des flux de MO dissoutes a également fait l’objet d’une     attention particulière.    
    Les résultats montrent que la libération rapide du potassium et     celle plus progressive du N contenu dans la MO de surface expliquent en grande     partie les différences de croissance observées entre différents     modes de gestion de la MO de surface. Les Eucalyptus tirent pleinement profit de     ces nutriments libérés avec des pertes par drainage très faibles     en raison de la profondeur de ces sols et d’un développement racinaire     très rapide à la fois en profondeur et au sein même de     l’horizon holorganique. Cette étude a également permis     de mettre en évidence le rôle fondamental de la MO de l’horizon     0-15 cm pour la production de nitrates et de MO dissoute. L’utilisation du     traceur 15N a montré que N est initialement retenu au sein de l’horizon     holorganique probablement par immobilisation microbienne ; transféré     de façon simultanée et équilibrée entre les différentes     composantes de la litière (feuilles, écorces, branches); puis     probablement transportée sous forme de MO particulaire dans l’horizon     superficiel du sol par les eaux gravitaires, alimentant ainsi le pool de MO dont     dépend la fertilité de ces sols. La présence de MO de surface     permet de maintenir les stocks de MO du sol après la coupe rase alors que     son retrait entraine une baisse des stocks de MO du sol en début de rotation     mais qui semble être compensée par la suite par des apports de chutes     de litière. L’apport de MO de surface entraine une augmentation de la     MO dissoute dans les 15 premiers cm du sol qui reste négligeable face aux     stocks de MO de ces sols et qui interagit peu avec cette dernière.     Malgré la reconstitution rapide du pool de MO du sol, certains nutriments     pourraient limiter la productivité de ces plantations après plusieurs     rotations suite à l’exportation répétée de     biomasse. En conséquence, la rétention des rémanents doit     être optimisée et l’exportation de biomasse ligneuse     compensée par l’apport de fertilisants, la pratique du brulâge     doit être prohibée et les feux sauvages évités.

 

    Mots clés :

        Plantation d’Eucalyptus, sols tropicaux, Afrique, matière organique, carbone,         azote, nutriments, marquage isotopique 15N, décomposition, minéralisation, solutions

    Publications récentes :

    Versini A, Nouvellon Y, Laclau JP, Kinana A, Mareschal L, Zeller B, Ranger J, Epron D (2013) The manipulation of organic residues affects tree growth and heterotrophic CO2 efflux in a tropical Eucalyptus plantation. Forest Ecol Manag 301: 79-88    

    Laclau JP, Levillain J, Deleporte P, Nzila JD, Bouillet JP, Saint Andre L, Versini A, Mareschal L, Nouvellon Y, M'Bou AT, Ranger J (2010) Organic residue mass at planting is an excellent predictor of tree growth in Eucalyptus plantations established on a sandy tropical soil. Forest Ecol Manag 260(12): 2148-2159

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