Objectifs et questions de recherche

Il s’agit, dans ces agro-écosystèmes, de décrire, comprendre et prévoir les processus écologiques de régulation des flux de C et nutriments. Dans une démarche d’écologie fonctionnelle, l’objectif est donc de décrire le rôle des organismes du sol (microorganismes et macrofaune) et des plantes, ainsi que des interactions entre eux et avec leur milieu, dans les cycles biogéochimiques au sein des sols et des agro-écosystèmes.

Les recherches s’organisent autour de trois thèmes de recherche :

Quels sont les rôles de la biodiversité et les fonctions des organismes du sol dans les processus écologiques ?

Les activités abordent les aspects suivants :

• L’identification des acteurs microbiens de la minéralisation de la matière organique du sol et donc du recyclage des nutriments N et P ;
• La hiérarchisation des déterminants biotiques et abiotiques contrôlant la dynamique et l’activité de ces populations in situ.
• L’analyse du rôle des microorganismes symbiotique (mycorhizes à arbuscules et à vésicules ; rhizobium) sur la dynamique de C, N et P ;
• Les rôles fonctionnels des macro-invertébrés vis-à-vis de la croissance végétale et des autres services écosystémiques : rôle « ingénieur » pour les vers de terre vs rôle « biogaresseur » pour certaines larves de Coléoptères

Quels sont les processus et les facteurs biotiques et abiotiques qui régulent les flux de nutriments ?

Les activités abordent les aspects suivants :

• L’identification et la hiérarchisation, à diverses échelles géographiques (grande région, petite région agricole, parcelle agricole) des caractéristiques minéralogiques et physico-chimiques des sols qui affectent la disponibilité des nutriments et les prélèvements des plantes ;
• L’analyse des effets des pratiques culturales, notamment les rôles du travail du sol, des apports minéraux, des restitutions organiques, des plantes (effets rhizosphériques des graminées et des légumineuses) sur la dynamique de C, N et P ;
• L'utilisation de la spectroscopie de réflectance infrarouge (SIR) en tant qu'outil pour l'évaluation de la minéralogie, des caractéristiques physico-chimiques des sols, notamment des formes et de la disponibilité de P, sur une large gamme de sols tropicaux, comme outil de diagnostic de la qualité des sols ;

Quels sont les déterminants des stocks de carbone (C) et les flux de gaz à effets de serre ?

Les activités abordent les aspects suivants :

• L’évaluation à différentes échelles (parcelles, exploitations agricoles) des potentiels de stockage de C par les pratiques culturales agro-écologiques ;
• La caractérisation des principaux facteurs qui déterminent le stockage de C en milieu paysan (en comparaison avec les milieux expérimentaux), notamment les types de sols (minéralogie et texture), la structure du sol et les types de résidus et leur mode de restitution ;
• La caractérisation de la dynamique du C et des formes de C dans le sol afin d’en déterminé son temps de résidence,
• La caractérisation de l’importance des autres flux de GES (CH4, N2O) pour les pratiques culturales agroécologiques, 
• L’utilisation la spectroscopie de réflectance infrarouge (SIR) comme outil permettant une évaluation à plus grande échelle des potentiels de stockage de C par les pratiques culturales en milieu expérimental et chez les paysans.

Les moyens

Animateur : Jean Trap (IRD)

Chercheurs impliqués : Andry Andriamananjara (Uni/LRI), Bodo Rabary (Fo), Eric Blanchart (IRD), Harilala Andriamaniraka (Uni), Herintsitohaina Razakamanarivo (Uni/LRI), Hery Razafimahatratra (Uni/LRI), Jean Trap (IRD), Laetitia Bernard (IRD), Lilia Rabeharisoa (Uni/LRI), Michel Rebanarivo(Uni/LRI), Norosoa Razafindramanana (Uni), Richard Randriamanantsoa (Fo), Tantely Razafimbelo (Uni/LRI), Thierry Becquer (IRD), Tovonarivo Rafolisy (Uni/LRI)