Impact du linéaire sous arboré sur les organismes et la fertilité du sol en système agroforestier tempéré

Les systèmes agroforestiers en allées cultivées sont composés d'une alternance de lignes d'arbres et d'allées cultivées. Leur intérêt dans la fourniture de services écosystémiques commence à être bien démontré. En particulier, ils auraient un impact positif sur l'accessibilité des nutriments, la teneur en carbone des sols et l'augmentation de la biodiversité des invertébrés du sol associés à la fourniture de services écosystémiques (cycle du carbone et des nutriments, régulation des ravageurs, etc). Cependant, peu d'études ont pris en compte l'hétérogénéité spatiale de la fertilité et des organismes du sol au sein de ces systèmes. Une question essentielle est pourtant de déterminer si le fonctionnement du sol est impacté seulement sous la ligne d'arbres, ou si les allées cultivées bénéficient de la présence de cette ligne d'arbres. De plus, les effets positifs des systèmes en allées cultivées sont souvent attribués à l'arbre. Cependant, la ligne d'arbres n'est pas cultivée et le sol n'y est pas travaillé, entraînant le développement d'une végétation majoritairement herbacée, naturelle ou semée, formant un linéaire sous arboré (LSA). Ce LSA pourrait jouer un rôle particulièrement important dans l'apport de matière organique dans les premiers centimètres du sol, et fournir un habitat intéressant pour les organismes du sol. L'objectif de mon projet de doctorat est de déterminer l'impact du LSA sur la variation spatiale de la fertilité du sol et de certains organismes associés (microorganismes et macrofaune), au travers de différentes observations et d'une expérimentation in situ.Pour cela, j'ai étudié dans un premier chapitre les variations de la fertilité et des organismes du sol au sein du LSA (avec la distance à l'arbre) et entre LSA et allée cultivée, dans deux jeunes parcelles en grandes cultures dans le Gers. Cette étude a montré d'une part que la distance à l'arbre ne modifie pas les propriétés de LSA semés. D'autre part, elle a montré que de jeunes LSA peuvent induire une augmentation de la teneur en C et en P disponible dans les premiers centimètres du sol sous le LSA en comparaison avec l'allée cultivée, mais que leur effet sur la variation de la biomasse et respiration des microorganismes du sol et sur l'abondance de la macrofaune est moins clair. Les organismes du sol peuvent même être négativement impactés par la proximité au LSA. Deuxièmement, j'ai étudié la variation de la fertilité et des organismes du sol en fonction de la distance au LSA à différentes saisons au sein de trois modalités d'ombrage, dans une parcelle de 22 ans cultivée en maraîchage dans le Gard. Cette parcelle a été échantillonnée selon un design permettant de prendre en compte la distance à l'arbre, mais également l'impact de bandes enherbées sans arbres. Cette étude a montré que le LSA impacte fortement l'abondance de la macrofaune du sol et l'efficience des microorganismes dans le LSA indépendamment de la présence et proximité à l'arbre, mais qu'il induit peu d'hétérogénéité au sein de l'allée cultivée dans sa proximité immédiate. De plus, la présence des arbres impacte davantage la fertilité du sol que le LSA. Enfin, il existe une grande variabilité de la réponse des organismes du sol en fonction de la saison, le LSA pouvant être un refuge pour la macrofaune a certaines saisons, alors que la distribution de la macrofaune dans la parcelle est plus homogène a d'autres saisons. J'ai étudié dans un dernier chapitre les mouvements de vers de terre à proximité du LSA dans une parcelle de 23 ans en grandes cultures près de Montpellier. Cette étude suggère qu'au printemps, les vers de terre endogés se déplacent davantage vers le LSA que vers l'allée cultivée.