Vergers plurispécifiques : piloter l’enracinement des arbres en profondeur par l’association d’herbacées dès la plantation

L'agroforesterie consiste à mélanger sur la même surface des arbres et des cultures et nécessite que des relations de complémentarité s'établissent entre les deux espèces pour diminuer la compétition pour les ressources, notamment au niveau des interactions racinaires. L'objectif du travail de cette thèse était de tester et d'évaluer la possibilité de piloter l'enracinement de jeunes pêchers sous les racines de la culture associée (enherbement) afin d'établir une complémentarité dans l'utilisation des ressources du sol et en utilisant deux leviers: (i) un déficit hydrique modéré pour changer le patron d'allocation du carbone entre les compartiments aérien et souterrain en faveur des racines et (ii) la compétition interspécifique pour l'eau pour exclure les racines de l'arbre des horizons de sol superficiels et le contraindre à pousser en profondeur. Pour cela, un verger de pêchers composé de trois traitements (témoin bien irrigué, déficit modéré, déficit modéré + enherbement) a été installé en janvier 2013 et suivi pendant deux ans. La croissance du compartiment aérien a été suivie de manière dynamique sur la saison de croissance et des excavations racinaires ont été effectuées chaque année à la fin de la saison de croissance. Nos résultats montrent que tous les composants de la croissance ont été significativement réduit par le déficit hydrique très modéré. La combinaison d'un déficit hydrique modéré et d'un enherbement total ont réduit par quatre la taille des arbres au bout de deux années de croissance, réduction causée par deux mécanismes probablement additifs: (i) la compétition de l'herbe pour l'espace, réduisant le volume de sol prospectable par les racines de l'arbre et par répercussion le volume de l'appareil aérien et (ii) la compétition de l'herbe pour l'eau, qui en créant un dessèchement du sol, amène probablement le pêcher à générer des signaux racinaires à destination des parties aériennes pour réduire la transpiration par fermeture des stomates. Nos résultats sur les racines montrent que le développement du système racinaire du pêcher dans les conditions de notre étude pendant les deux premières années après la plantation est essentiellement plagiotrope. Le rapport racines/branches n'a pas été significativement modifié en faveur des racines sous l'effet du déficit hydrique mais la combinaison du déficit hydrique et de la compétition avec l'enherbement a diminué par trois la biomasse racinaire des arbres et exclu totalement les racines de l'horizon de surface (0-10 cm) au bout de deux ans. Cependant, la croissance racinaire se concentre majoritairement dans les 30 premiers cm de sol pour tous les traitements, mais une faible proportion du système racinaire totale (5%) des pêchers en condition hydrique non limitante dépasse les 70 premiers cm de sol (profondeur d'excavation maximale de l'étude) et est capable de prélever de l'eau jusqu'à 2 m de profondeur. Ainsi, nos résultats amène à penser que la séparation des systèmes racinaires entre l'arbre et la culture est très certainement une propriété émergente pilotable, à conditions de caractériser l'architecture racinaire de l'arbre et notamment sa plasticité chez des arbres jeunes. Des pratiques innovantes telles que l'installation des arbres par semis puis greffage au champ de la variété de production pourraient permettre de s'affranchir des traumatismes racinaires inhérents au mode de production des plants en pépinière. Il est également possible de moduler l'effet de la culture associée en sélectionnant des espèces et variétés dont la capacité compétitive souterraine est adaptée au stade de développement de l'arbre, en associant par exemple des espèces à faible capacité compétitive au début de son développement et à capacité compétitive graduellement plus importante au fur et à mesure qu'il grandit.