Lucas Petit-Dit-Grezeriat  soutiendra devant le jury composé de :

Résumé :

La dégradation des sols est une problématique environnementale majeure, de plus en plus préoccupante, qui pousse la communauté scientifique à s’interroger sur les possibilités de restauration de ces écosystèmes. Les sols viticoles sont concernés par ce phénomène, notamment en raison de faibles taux de matière organique (MO), d’une contamination par le cuivre et d’une biodiversité souvent appauvrie. Parmi cette biodiversité, on constate des abondances généralement faibles d’organismes ingénieurs des sols comme les vers de terre, ce qui traduit une fertilité biologique potentiellement réduite.

Ce travail de thèse étudie le potentiel d’application d’une méthode d’ingénierie écologique basée sur l’inoculation de vers de terre et l’apport de MO pour améliorer la fertilité des sols viticoles en région méditerranéenne. En particulier, l’objectif était de répondre à quatre questions : (1) La méthode d’inoculation de vers de terre est-elle efficace pour permettre aux espèces de s’établir en plein champ ? (2) Quelles sont les fonctions clés du sol impactées par l’application de cette méthode ? (3) Comment les interactions inter-espèces affectent-elles les traits d’histoire de vie des vers de terre en présence de MO ? (4) Quels sont les effets des vers de terre sur les activités enzymatiques et respiratoires microbiennes du sol en fonction des apports de MO ?

Dans le premier chapitre, nous avons réalisé une étude bibliographique quantitative (méta\u0002-analyse) afin d’évaluer les paramètres optimaux pour favoriser la réussite d’une inoculation de vers de terre. Les résultats de cette méta-analyse ont démontré l’intérêt d’inoculer une densité minimale de 150 individus par m², de préférence de plusieurs espèces, avec des effets positifs observables après 2 ans.

Dans le second chapitre, différentes espèces de vers de terre (Aporrectodea nocturna, Aporrectodea caliginosa, Allolobophora chlorotica et Lumbricus terrestris) ont été inoculées en novembre 2021 sur différentes parcelles viticoles en fonction d’apports de MO ou du mode de gestion de l’inter-rang (enherbement ou travail du sol). Après deux ans, A. nocturna est l’espèce qui semble s’établir le mieux sur le site expérimental de Valabre (Gardanne, 13). De plus, c’est dans la modalité MVA, MO non compostée utilisée sous forme de paillage (200 t ha⁻¹), que les communautés de vers de terre sont les plus importantes. Les inoculations de vers de terre ont augmenté la quantité de cuivre et de potassium biodisponibles pour la plante, ainsi que le carbone labile. En outre, l’apport de MVA a également augmenté la quantité de magnésium biodisponible, ainsi que l’azote et le carbone organique total du sol. Concernant l’effet du travail du sol, évalué sur deux autres parcelles, les inoculations ont augmenté les densités de vers de terre à court terme sur les deux sites suivis (1 an maximum), notamment dans les inter-rangs enherbés.

Dans le troisième chapitre, des interactions positives entre A. nocturna et A. caliginosa sur la reproduction de A. caliginosa ont été identifiées, soulignant l’importance du choix des espèces pour l’application de ce type de méthode. De plus, dans le quatrième chapitre, les activités respiratoires du sol ont généralement été augmentées en présence de vers de terre. Avec apport de MVA, la présence de l’espèce A. nocturna a également permis d’augmenter les activités enzymatiques liées notamment au cycle du carbone.

Ce travail de thèse apporte donc des éléments de réponse fondamentaux et appliqués sur la mise en œuvre et les conséquences fonctionnelles de la méthode d’ingénierie des sols proposée. De premiers effets sur le fonctionnement des sols ont pu être identifiés, permettant aux viticulteurs d’évaluer si une telle méthode peut répondre à leurs besoins sur la parcelle.

Mots-clefs : Vers de terre – Matière organique – Fertilité – Vigne – Inoculation – Restauration