Floraison et phénologie des arbres fruitiers tropicaux : une recherche appliquée à l'agronomie

Normand Frédéric. 2014. Floraison et phénologie des arbres fruitiers tropicaux : une recherche appliquée à l'agronomie. Montpellier : UM2, 99 p. Habilitation à diriger des recherches : Université Montpellier 2

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Résumé : Les cultures fruitières, productions majeures de par leurs qualités nutritionnelles et leur importance économique, présentent des problèmes agronomiques relatifs à l'élaboration du rendement, à la qualité des fruits et à la protection phytosanitaire. Mon objet de recherche est l'arbre fruitier tropical et son fonctionnement, en lien avec l'élaboration du rendement, et dans une moindre mesure avec les interactions avec les bio-agresseurs. J'ai concentré la majeure partie de mes travaux sur la floraison, étape centrale de l'élaboration du rendement et qui a des relations fortes avec l'entomofaune, pollinisateurs ou ravageurs. Dans le contexte de la production fruitière intégrée, j'envisage la floraison dans ses dimensions temporelle et quantitative. Je me suis intéressé à deux problèmes agronomiques qui affectent directement les performances des cultures fruitières tropicales, l'alternance de production et les asynchronismes phénologiques, que j'ai étudiés sur le manguier (Mangifera indica) et le goyavier-fraise (Psidium cattleianum). La température étant un facteur clé de la phénologie, je développe dans une première partie une réflexion sur les modèles de temps thermique, leur signification, leurs limites et leur bon usage, en me basant sur mes propres résultats. Je propose ensuite un modèle stochastique simulant le déroulement d'une floraison asynchrone, dont les paramètres quantifient les asynchronismes de floraison à différentes échelles (intra- et inter-arbres). Ce modèle est descriptif et des travaux sont ensuite présentés pour rechercher des déterminants de l'occurrence et de la date l'apparition des bourgeons floraux. Deux approches ont été envisagées. Une première approche, nutritionnelle, a montré que les teneurs en amidon des unités de croissance terminales du goyavier-fraise jouent un rôle important dans l'alternance de production de cette espèce. Une seconde approche, architecturale, a montré des interactions fortes entre les composantes structurelles et temporelles de l'architecture du manguier, et entre le développement végétatif et le développement reproducteur. Ces résultats permettent d'identifier des facteurs endogènes qui déterminent partiellement la variabilité phénologique au sein de la canopée et qui sont probablement à l'origine des asynchronismes intra- et inter-arbres, ainsi que des rythmes endogènes qui les entretiennent. La floraison est affectée par des facteurs temporels et structurels, en interaction avec des facteurs environnementaux. Ensuite, une réflexion méthodologique est proposée sur l'utilisation de l'allométrie pour quantifier de façon non destructive la croissance végétative et ainsi proposer des outils pour approfondir l'étude des interactions entre le développement végétatif et le développement reproducteur du manguier. Enfin, l'étude des interactions entre la phénologie du manguier et un ravageur majeur de sa floraison est présentée. La température apparait comme un facteur décisif de synchronisation des cycles des deux espèces. La phénologie du manguier est une composante essentielle de la stratégie de vie de l'insecte, suggérant des pistes de maitrise des dégâts du ravageur par une meilleure synchronisation de la phénologie des arbres dans un verger. Un projet scientifique en trois parties, basé sur les résultats précédents, est ensuite présenté. Dans un premier temps, il s'agit de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le déclenchement et l'entretien de l'alternance de production du manguier, avec une approche utilisant le concept des coûts de la reproduction. Ensuite, il s'agit de synthétiser les connaissances acquises dans un modèle d'élaboration du rendement et de la qualité de la mangue qui sera un outil d'exploration du fonctionnement du manguier, et de simulation de son comportement dans différents contextes culturaux. Enfin, il est proposé d'appliquer les méthodologies et les résultats précédents à d'autres contextes agronomiques et climatiques pour le manguier, ou à

Mots-clés Agrovoc : Mangifera indica, Psidium littorale, fruits tropicaux, culture fruitière, arbre fruitier, floraison, phénologie, rendement des cultures, interactions biologiques, relation plante animal, pollinisateur, ravageur des plantes, développement biologique, anatomie végétale, facteur du milieu, facteur climatique, modèle mathématique, modélisation des cultures