Th. Ph. D.--Department of Agricultural botany--University of Reading, 1998. / Bibliogr. p. 175-185. Index. INIBAP = International network for the improvement of banana an plantain.

Aujourd'hui, la culture bananière aux Antilles est confrontée à d'importants problèmes agronomiques (rendements faibles à cause du développement important de pathogènes), environnementaux (transport de pesticides et de sol vers les eaux de surface, dans un contexte écologique insulaire fragile) et économiques (variation du prix de vente des fruits et coût de la main d'œuvre élevé) susceptibles de remettre en cause la pérennité de la filière. Dans ce contexte, des systèmes de culture innovants répondant à un nouveau cahier des charges économique et environnemental doivent être mis au point. Plusieurs voies sont explorées qui, au delà d'un mode de conduite raisonné, visent à l'intégration de jachères, de rotations ou de plantes associées. <br /><br />L'évaluation et la conception de tels systèmes de culture innovants nécessitent l'utilisation d'outils de modélisation spécifiques qui rendent compte des caractéristiques particulières du système. Un modèle spécifique appelé SIMBA à été développé dans ce sens. SIMBA simule l'évolution de la structure du peuplement de bananiers au cours des cycles de culture, point clé qui conditionne l'ensemble de la dynamique du système. La composante parasitaire, qui influe sur la pérennité de la bananeraie et conditionne l'emploi des produits phytosanitaires est également prise en compte. Le parasitisme des nématodes phytoparasites est simulé, en interaction avec la croissance et la structure du peuplement, l'état du sol et l'emploi de nématicides. SIMBA simule également la croissance des bananiers et leur productivité, la structure du sol, la couverture du sol et le bilan hydrique. Des indicateurs qualitatifs et intégrateurs, conçus spécifiquement, permettent, couplés à ces modules biophysiques, l'évaluation au cours du temps de risques environnementaux comme le risque de pollution des eaux par les produits phytosanitaires et le risque d'érosion. Les pratiques culturales sont prises en compte à travers des règles de décision qu'il est ainsi possible d'évaluer. Le modèle SIMBA, en fournissant des sorties agronomiques, environnementales et économiques (marge brute), permet ainsi l'évaluation multicritère de systèmes de culture simulés selon plusieurs points de vue.<br /><br />SIMBA a ensuite été utilisé selon une méthode originale de prototypage en deux étapes (exploration globale puis optimisation spécifique). Les résultats obtenus ont permis d'identifier certains systèmes de culture qu'il conviendra de tester ‘au champ'. Cette approche systémique et fonctionnelle, qui a permis des avancées significatives au niveau de la modélisation des systèmes bananiers, constitue un outil performant pour la conception de systèmes de culture durables.

Aux Antilles, dans les plantations de bananes en monoculture mécanisée, l'un des principaux problèmes à résoudre est le contrôle des populations de nématodes phytoparasites. Dans cette thèse, les effets d'apports de différentes matières organiques (MO), brutes ou compostées, sur la régulation biologique des nématodes ont été étudiés, cet effet suppresseur ayant déjà été montré sur d'autres cultures. L'analyse de la littérature sur le sujet montre que les effets d'un apport de MO sur les populations de nématodes phytoparasites et sur leurs dégâts sont complexes et varient fortement en fonction de la nature biochimique du produit et de l'espèce de nématode. Ainsi, les matières organiques qui libèrent beaucoup d'azote minéral en se décomposant favorisent la croissance des racines, ce qui peut augmenter la ressource alimentaire des nématodes phytoparasites et/ou la tolérance des plantes à leurs attaques. La décomposition des matières apportées peut libérer des composés nématotoxiques. Enfin, l'apport de carbone peut entrainer une diversification des communautés de nématodes, une complexification des réseaux trophiques et, par la suite, favoriser la régulation biologique des nématodes phytoparasites par les espèces appartenant aux niveaux trophiques supérieurs et par la microflore. Nous avons, par une étude fine de la structure des communautés de nématodes et le suivi de la croissance des jeunes plants de bananier, cherché à évaluer l'induction de la régulation biologique des nématodes parasites du bananier dans une sole bananière par un apport de MO, au moyen de deux expérimentations en pots conduites pendant 13 semaines. Les MO testées étaient quatre MO brutes et quatre MO compostées. L'expérience sur les MO brutes a montré que trois des quatre MO (bagasse, écumes de sucrerie et déchets verts) ont entrainé une diminution des populations de nématodes parasites dans les racines du bananier, l'intensité de cette régulation dépendant de l'espèce. En revanche, le quatrième type de MO, des boues de station d'épuration, n'a pas permis de diminuer la pression parasitaire. Les différences de croissance des systèmes racinaires n'ont pas été un facteur explicatif des régulations observées et les meilleures conditions de croissance observées n'ont pas réduit les impacts des nématodes phytoparasites sur les racines. Seules les écumes de sucrerie ont entrainé un impact positif global sur la plante, en diminuant la pression parasitaire tout en augmentant sa croissance. La bagasse et les déchets verts, principalement composés de lignines et de cellulose, ont entrainé une modification significative de la structure des communautés de nématodes, avec un fort accroissement des populations de nématodes fongivores et, avec la bagasse, de nématodes carnivores. L'expérience en pot sur les MO compostées a montré que les trois composts commerciaux produits par SITA VERDE (Biogwa, Ecogwa B, Ecogwa D) et l'amendement organique commercial Vegethumus (de Phallipou-Frayssinet) avaient engendré une diminution du parasitisme et que ce contrôle dépendait de l'espèce de nématodes phytoparasites. Dans cet essai, le contrôle des nématodes parasites du bananier est apparu lié à la biomasse racinaire totale des bananiers. L'apport des composts Ecogwa D et Vegethumus a augmenté la taille des populations de nématodes microbivores, mais seul Vegethumus a accru la voie de décomposition fongique. [...] Suite et fin du résumé dans la thèse.

L’objectif de cette thèse est de proposer une démarche pour identifier des plantes de service (Pds) utilisables en couverture vivante pour contrôler les adventices en bananeraie. Nous avons d’abord quantifié les effets de compétition réciproque entre le bananier et une couverture contrôlée par fauchage pour Brachiaria decumbens et Cynodon dactylon. Ces couverts ont eu des effets dépressifs sur la nutrition azotée du bananier et la productivité en premier cycle, le second cycle n’étant pas affecté. Dans un deuxième temps nous avons caractérisé au champ, en plantes isolées, la croissance en biomasse de huit légumineuses candidates sous différentes intensités lumineuses. En conditions lumineuses non limitantes, chaque espèce répondait à une dynamique exponentielle, définie par la biomasse 14 jours après semis et le taux de croissance relative (RGR). En conditions d’ombrage limitant, le RGR est réduit et le rapport surface foliaire sur biomasse aérienne croît. Ces réponses permettent de définir quatre stratégies d’adaptation à l’ombrage et d’identifier les Pds adaptées sous bananeraie. Pour trois de ces espèces, sur la base de la réponse de l’efficience photosynthétique, nous proposons un modèle de croissance en fonction de la ressource lumineuse. En peuplement, en présence d’adventices, aucune espèce évaluée n’a pu contrôler les grandes graminées, Stylosanthes guianensis et Centrosema pascuorum ont cependant réduit la biomasse des autres adventices de 60%. En bananeraie, les deux espèces évaluées ont exercé un contrôle sur les adventices mais ont réduit la productivité du premier cycle. Pour autant, ces résultats sont encourageants pour l’utilisation de Pds en bananeraie à des fins de contrôle des adventices. / The objective of this PhD thesis was to provide an approach to identify suitable cover crops (Pds) for weed control use in banana plantations. Firstly, we quantified the reciprocal effects between the banana crop and a grass cover controlled by mowing, for Brachiaria decumbens or Cynodon dactylon. These cover crops have had similar depressive effects on the nitrogen nutrition and on the productivity of the first cycle, but not afterward during the second cycle. Second step, we carried out a field characterization of eight legume cover crops, on isolated plants, under a range of light intensity. In non-limited light growth conditions, the biomass growth corresponded to an exponential dynamic, mathematically defined for each species by the biomass 14 days after sowing, and the relative growth rate (RGR). When affected by the shade, the RGR was reduced and the ratio between Leaf area and aerial plant biomass increased. We defined four adaptive strategies of the cover crops to the shade, what constitute criteria guidelines for cover crop use in banana cropping systems. For three of these species, on the basis of the response of the radiation use efficiency, we are proposing a plant growth model without any limiting factor other than light resource. In stands with the presence of weeds, neither of this cover crops was able to control the tall gramineous, but Stylosanthes guianensis and Centrosema pascuorum reduced the biomass of other weeds by 60%. Finally, in banana plantations, the two evaluated species provided a control of the weeds but reduced the productivity of the first cycle. Our results are comforting for the use of cover crops in banana plantation as a mean for weed control.

Aux Antilles, dans les plantations de bananes en monoculture mécanisée, l'un des principaux problèmes à résoudre est le contrôle des populations de nématodes phytoparasites. Dans cette thèse, les effets d'apports de différentes matières organiques (MO), brutes ou compostées, sur la régulation biologique des nématodes ont été étudiés, cet effet suppresseur ayant déjà été montré sur d'autres cultures. L'analyse de la littérature sur le sujet montre que les effets d'un apport de MO sur les populations de nématodes phytoparasites et sur leurs dégâts sont complexes et varient fortement en fonction de la nature biochimique du produit et de l'espèce de nématode. Ainsi, les matières organiques qui libèrent beaucoup d'azote minéral en se décomposant favorisent la croissance des racines, ce qui peut augmenter la ressource alimentaire des nématodes phytoparasites et/ou la tolérance des plantes à leurs attaques. La décomposition des matières apportées peut libérer des composés nématotoxiques. Enfin, l'apport de carbone peut entrainer une diversification des communautés de nématodes, une complexification des réseaux trophiques et, par la suite, favoriser la régulation biologique des nématodes phytoparasites par les espèces appartenant aux niveaux trophiques supérieurs et par la microflore. Nous avons, par une étude fine de la structure des communautés de nématodes et le suivi de la croissance des jeunes plants de bananier, cherché à évaluer l'induction de la régulation biologique des nématodes parasites du bananier dans une sole bananière par un apport de MO, au moyen de deux expérimentations en pots conduites pendant 13 semaines. Les MO testées étaient quatre MO brutes et quatre MO compostées. L'expérience sur les MO brutes a montré que trois des quatre MO (bagasse, écumes de sucrerie et déchets verts) ont entrainé une diminution des populations de nématodes parasites dans les racines du bananier, l'intensité de cette régulation dépendant de l'espèce. En revanche, le quatrième type de MO, des boues de station d'épuration, n'a pas permis de diminuer la pression parasitaire. Les différences de croissance des systèmes racinaires n'ont pas été un facteur explicatif des régulations observées et les meilleures conditions de croissance observées n'ont pas réduit les impacts des nématodes phytoparasites sur les racines. Seules les écumes de sucrerie ont entrainé un impact positif global sur la plante, en diminuant la pression parasitaire tout en augmentant sa croissance. La bagasse et les déchets verts, principalement composés de lignines et de cellulose, ont entrainé une modification significative de la structure des communautés de nématodes, avec un fort accroissement des populations de nématodes fongivores et, avec la bagasse, de nématodes carnivores. L'expérience en pot sur les MO compostées a montré que les trois composts commerciaux produits par SITA VERDE (Biogwa, Ecogwa B, Ecogwa D) et l'amendement organique commercial Vegethumus (de Phallipou-Frayssinet) avaient engendré une diminution du parasitisme et que ce contrôle dépendait de l'espèce de nématodes phytoparasites. Dans cet essai, le contrôle des nématodes parasites du bananier est apparu lié à la biomasse racinaire totale des bananiers. L'apport des composts Ecogwa D et Vegethumus a augmenté la taille des populations de nématodes microbivores, mais seul Vegethumus a accru la voie de décomposition fongique. [...] Suite et fin du résumé dans la thèse. / In French West Indies, banana crops are generally managed as an intensive mechanized monoculture, and one of main problems to solve is the control of plant-parasitic nematodes. In this study, the effects of the input of different organic materials, gross or composted, on the biological control of nematodes were investigated. The analyze of the literature showed that the effects of an organic material input on plant-parasitic nematode populations and on their damage on the plant are complex and vary highly according to the biochemical characteristics of the products and the plant-parasitic nematode species. Thus, organic materials that release great amounts of mineral nitrogen during their decomposition promote root growth, which increases the feeding resource for plant-parasitic nematodes and/or plant tolerance to their attacks. Organic material decomposition can also release nematotoxic chemical compounds. Lastly, carbon input can lead to nematode community diversification, soil food web complexification, and, as a result, favoring the biological control of plant-parasitic nematodes by top predators or microflora. We evaluated the induction of the biological control of banana parasitic nematodes by an organic input, using soil nematofauna analyses and measuring the growth of young banana plants. We thus conducted two pot experimentations during 13 weeks. The organic materials tested were four raw and four composted organic materials that were locally available. The raw organic materials trial showed that three amongst the four amendments (sugarcane bagasse, sugarcane refinery sludge and plant residues) led to a decrease of parasitic nematode populations within banana roots, the control efficiency depending on nematode species. In contrast, the fourth type of organic material, sewage sludge, did not induce the decrease of the parasitic pressure. Changes in root growth were not an explanatory factor and the better soil conditions for plant growth did not reduce the impact of plant-parasitic nematode. Only sugarcane refinery sludge engendered overall positive effect on the banana plant, decreasing parasitic pressure and enhancing plant growth. Sugarcane bagasse and plant residues, mainly composed of lignins and cellulose, led to significant changes in nematode community structure, increasing fungivorous nematode populations and, only after bagasse supply, those of carnivorous nematodes. The compost trial showedndment that the three commercial composts produced by SITA Verde (Biogwa, Ecogwa B, Ecogwa D) and the commercial organic amendment Vegethumus (Phallipou-Frayssinet) induced a decrease of plant-parasitic nematode populations and that this control depended on banana parasitic nematode species. In this trial, the control of banana parasitic nematodes was linked to overall biomass of banana root system. The input of Ecogwa D and Vegethumus composts boosted microbivorous nematode populations, but only Vegethumus favored the fungal decomposition pathway. Last and final summary in the thesis.