(Piper Spp.) Pour La Gestion Durable Des Ressour
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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE DES SCIENCES AGRONOMIQUES ECOLE DOCTORALE GESTION DES RESSOURCES NATURELLES ET DEVELOPPEMENT Equipe d’accueil : Ecologie et Biodiversité THESE DE DOCTORAT EN SCIENCES AGRONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTALES Année : 2017 Etudes de la diversité morphologique, biologique et écologique de Tsiperifery (Piper spp .) pour la gestion durable des ressources génétiques à Madagascar Soutenue par : RAZAFIMANDIMBY Harizoly Le 15 décembre 2017 Devant le jury composé de : Président : Professeur RATSIRARSON Joelisoa Directeur de thèse : Professeur RAMAMONJISOA Lolona Rapporteur interne : Professeur RAJOELISON Gabrielle Rapporteur externe : Professeur RAZAFINJARA Lala Examinateurs : Professeur RAKOUTH Bakolimalala Professeur RAZANAKA Samuel UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE DES SCIENCES AGRONOMIQUES ECOLE DOCTORALE GESTION DES RESSOURCES NATURELLES ET DEVELOPPEMENT Equipe d’accueil : Ecologie et Biodiversité THESE DE DOCTORAT EN SCIENCES AGRONOMIQUES ET ENVIRONNEMENTALES Année : 2017 Etudes de la diversité morphologique, biologique et écologique de Tsiperifery ( Piper spp .) pour la gestion durable des ressources génétiques à Madagascar Soutenue par : RAZAFIMANDIMBY Harizoly Le 15 Décembre 2017 Membres du comité de thèse : Pr. RAMAMONJISOA Lolona Dr. VERHAEGEN Daniel Pr. RATSIRARSON Joelisoa Dr. EDMOND Roger Dr. GAUTIER Laurent Remerciements REMERCIEMENTS Avant toute chose, j’aimerais adresser mes sincères remerciements et ma reconnaissance à toutes les personnes qui ont concouru à la réalisation de cette thèse Je remercie mon directeur de thèse, Professeur RAMAMONJISOA Lolona, professeur associé à l’Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques et mon co-directeur de thèse Docteur Daniel VERHAEGEN, chercheur au Coopération Internationale de la Recherche pour l’Agriculture et le Développement, qui malgré leurs multiples responsabilités, m’ont encadré avec implication, compréhension et patience. Je remercie les membres de mon comité de thèse qui ont veillé au bon déroulement de la thèse, pour leurs conseils et leurs encouragements: - Professeur RAMAMONJISOA Lolona, - Docteur VERHAEGEN Daniel, - Professeur RATSIRARSON Joelisoa, - Docteur EDMOND Roger et - Docteur GAUTIER Laurent J’adresse toute ma gratitude aux membres de jury qui m’ont fait l’honneur de juger ce travail : - Professeur RATSIRARSON Joelisoa, en tant que président du jury, - Professeur RAJOELISON Gabrielle, en tant que rapporteur interne, - Professeur RAZAFINJARA Lala, en tant que rapporteur externe, - Professeur RAKOUTH Bakolimalala, en tant qu’examinateur, - Professeur RAZANAKA Samuel, en tant qu’examinateur. Mes remerciements vont également aux responsables de l’Ecole Doctorale Gestion des Ressources Naturelles et Développement qui ont acceptés de m’inscrire au sein de l’Equipe d’Accueil Ecologie et Biodiversité de l’Ecole et ont accordé l’autorisation de la soutenance de la thèse : - Professeur RAMAMONJISOA Bruno, Directeur - Professeur RATSIRARSON Joelisoa, Chef de l’équipe d’Accueil Ecologie et Biodiversité i Remerciements Je suis particulièrement reconnaissante aux responsables du Centre National de Recherches Appliquées au Développement Rural (FOFIFA) qui m’ont accordé l’autorisation de mener cette recherche et de m’inscrire à l’ED GRND : - Professeur RAZAFINJARA Lala, Directeur Général, - Docteur RAKOTOARISOA Jacqueline, Directeur Scientifique, - Docteur ANDRIANOELISOA Hanitra, Chef du Département de Recherche Forestière et Gestion des Ressources Naturelles. Mes remerciements vont également à Docteur BOUVET Jean Marc, qui m’a accueilli en stage sur l’utilisation du logiciel R au sein de son Unité au CIRAD Montpellier. Je remercie également toute l’équipe du « programme Tsiperifery » du Dispositif de Recherche en Partenariat Forêts et Biodiversité pour les fructueux échanges au sein de l’équipe et mes collègues - aînés du Département de Recherche Forestière et Gestion des Ressources Naturelles pour leurs encouragements et conseils. Mes profonds remerciements vont également aux responsables des institutions qui ont apporté leurs appuis financiers dans la réalisation de ce travail : - Le Directeur Général du FOFIFA, - Le Directeur Général du CIRAD, - Le responsable du SCACC à Madagascar - Le responsable de la Fondation Internationale pour la Science J’adresse également mes remerciements à tous ceux qui ont participé et facilité les travaux de collectes de données : - Les techniciens et chauffeurs du FOFIFA-DRFGRN et du CIRAD - Les agents de suivi phénologique - Les guides locaux - Les familles qui nous ont accueillies dans les sites Je remercie tout particulièrement ma famille qui m’a montré leur soutien et leur encouragement et j’adresse mes tendres remerciements à mon mari et mes enfants : Patrick, Diary et Ndimby pour leur soutien, encouragement et surtout leur compréhension qui nous ont permis d’organiser ma vie de mère de famille, de chercheur et de thésarde. Que tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail soient rassurés de mes sincères reconnaissances. Harizoly/Zoly ii Resumé RESUME Le Tsiperifery ou poivre sauvage de Madagascar a une réputation bien établie sur le marché international des épices. Son exploitation commerciale et traditionnelle lui confère un intérêt économique et social. Pourtant la durabilité de la filière est menacée par des pratiques de collecte très destructives, la dégradation de son habitat potentiel et des fluctuations de la quantité et de la qualité des produits exportés. Ces menaces sont accentuées par l’insuffisance des connaissances scientifiques qui permettraient de poser les bases de sa gestion et valorisation durable. La présente étude a été menée dans le but de palier ce manque d’informations scientifques. Elle a été focalisée sur la caractérisation de Tsiperifery qui intègre différents aspects de la diversité : morphologique, génétique, biologique et écologique. L’étude a mobilisé différentes méthodes complémentaires. La caractérisation de la diversité morphologique et génétique a été focalisée sur la morphometrie des individus adultes et l’analyse des ADN nucléaires et chloroplastiques. La caractérisation de la diversité biologique a été axée sur l’analyse de la variation du cycle phénologique reproductrice. La caractérisation de la diversité ecologique a considéré la diversité des espèces associées et de la structure démographique. Les échantillons utilisés pour ces analyses ont été collectés sur 179 pieds adultes de Tsiperifery répartis dans 5 sites se trouvant dans l’aire naturelle de distriburion de la ressource. Les résultats obtenus ont montré que la diversité naturelle observée au sein de Tsiperifery se traduit par une variation des principaux traits morphologiques, génétiques, phénologiques et écologiques. Ils constituent des bases scientifiques intéressantes pour la la gestion durable de Tsiperifery . Ils ont permis d’identifier des axes d’orientations plus précis pour la recherche et de tirer des recommandations opérationnelles en vue de la gestion et de la valorisation durable de cette ressource phytogénétique d’importance économique, sociale et environnementale. Mots clés : Tsiperifery , poivre sauvage de Madagascar, Piper , diversité, gestion durable. iii Summary SUMMARY Tsiperifery or Madagascar wild pepper has a well established reputation in the international spice market. Its commercial and traditional exploitations make it of economic and social interest. However, the sustainability of Tsiperifery ’s sector is threatened by a destructive gathering method, potential habitat degradation and instability of the quantity and quality of exported products. These threats are accentuated by a lack of scientific knowledge for its sustainable management and valorisation. This study was carried out with the aim of addresing this latter problem. It focuses on the characterization of Tsiperifery which includes different aspects of diversity pertaining to morphology, genetics, biology and ecology. This study involves various complementary methods. The characterization of morphological and genetic diversity uses morphometry of matures samples and analyzes of chloroplast and nuclear DNA. Characterization of biological diversity analyses the variation of the reproductive phenological cycle. Characterization of ecological diversity focuses on the diversity of associated species and the demographic structure. Samples used for these analyzes were collected on 179 adult Tsiperifery vines which are distributed in 5 sites scattered among Tsiperifery natural distriburion areas. The results show that the natural diversity of Tsiperifery corresponds to variations in the main morphological, genetic, phenological and ecological traits. These results provide interesting scientific basis for the sustainable management of Tsiperifery . They outline specific orientations for research and operational recommendations for sustainable management and exploitation of this phytogenetic resource of high economic, social and environmental importance. Key words : Tsiperifery , Wild pepper of Madagascar, Piper , diversity, sustainable management. iv Famintinana FAMINTINANA Manana ny anjara toerany eo amin’ny tsena iraisam-pirenenan’ny « fanomezan- tsiro sakafo » ny Tsiperifery na dipoivatra dia an’ny Madagasikara. Manan-daja ara- toekarena sy ara-tsosialy satria trandrahana hamidy sy ampiasain’ny mponina. Marefo anefa ny lalam-barotry ny Tsiperifery noho ny fitrandrahana tsy ara-drariny manimba azy, fahapotehin’ny ala misy azy ary ny fiovaovan’ny habetsaka sy kalitaon’ireo vokatra