THESE DE DOCTORAT Présentée pour obtenir le titre de DOCTEUR DU CENTRE INTERNATIONAL D’ETUDES SUPERIEURES EN SCIENCES AGRONOMIQUES DE MONTPELLIER Ecole doctorale : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences et Environnement Spécialité : Ecosystèmes par PATRICE COLL Ingénieur Agronome (Montpellier SupAgro) Spécialisé en Viticulture et Œnologie – Œnologue VINEYARD SOIL QUALITY IN LANGUEDOC‐ROUSSILLON EFFECTS OF AGRICULTURAL PRACTICES QUALITE DES SOLS VITICOLES EN LANGUEDOC‐ROUSSILLON EFFETS DES PRATIQUES AGRICOLES Soutenue publiquement le 8 décembre 2011 devant le jury composé de : Kerri Loraine STEENWERTH Soil scientist, Université de Davis Rapporteur Thibaud DECAËNS Professeur, Université de Rouen Rapporteur Thierry MATEILLE Directeur de Recherche, IRD Examinateur Camille DUMAT Professeur, INP‐ENSAT Présidente du jury Cécile VILLENAVE Chargée de Recherche, IRD Directrice de thèse Edith LE CADRE Maître de Conférences, Montpellier SupAgro Co‐directrice de thèse Antonio BISPO Ingénieur, ADEME Invité Nathalie GOMA‐FORTIN Ingénieur, Chambre d’Agriculture de l’Hérault Invitée THESE DE DOCTORAT Présentée pour obtenir le titre de DOCTEUR DU CENTRE INTERNATIONAL D’ETUDES SUPERIEURES EN SCIENCES AGRONOMIQUES DE MONTPELLIER Ecole doctorale : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences et Environnement Spécialité : Ecosystèmes par PATRICE COLL Ingénieur Agronome (Montpellier SupAgro) Spécialisé en Viticulture et Œnologie – Œnologue VINEYARD SOIL QUALITY IN LANGUEDOC‐ROUSSILLON EFFECTS OF AGRICULTURAL PRACTICES QUALITE DES SOLS VITICOLES EN LANGUEDOC‐ROUSSILLON EFFETS DES PRATIQUES AGRICOLES Soutenue publiquement le 8 décembre 2011 devant le jury composé de : Kerri Loraine STEENWERTH Soil scientist, Université de Davis Rapporteur Thibaud DECAËNS Professeur, Université de Rouen Rapporteur Thierry MATEILLE Directeur de Recherche, IRD Examinateur Camille DUMAT Professeur, INP‐ENSAT Présidente du jury Cécile VILLENAVE Chargée de Recherche, IRD Directrice de thèse Edith LE CADRE Maître de Conférences, Montpellier SupAgro Co‐directrice de thèse Antonio BISPO Ingénieur, ADEME Invité Nathalie GOMA‐FORTIN Ingénieur, Chambre d’Agriculture de l’Hérault Invitée A mon oncle Alphonse Tonton, je tiens à te rendre hommage en te dédiant ce travail que tu n’auras pas vu abouti. Tu as beaucoup compté pour moi. Tu m’as tant appris ! Combien de fois avons-nous battu la campagne ensemble ? Tu m’as transmis ta passion pour la terre, la vigne et ton amour pour le monde paysan. Tu m’as souvent dit : « Quand je serai mort, tu penseras au Vieux qui te disait… ». Tu vois, je ne t’oublie pas ! Je souhaite mettre en préambule de cette thèse, une des fables de Jean de La Fontaine que tu me comptais souvent : « Le laboureur et ses enfants ». Héritage, transfert de savoirs et amour du travail sont autant de valeurs auxquelles je suis particulièrement attaché aujourd’hui. Le laboureur et ses enfants Travaillez, prenez de la peine : C'est le fonds qui manque le moins. Un riche Laboureur, sentant sa mort prochaine, Fit venir ses enfants, leur parla sans témoins. "Gardez‐vous, leur dit‐il, de vendre l'héritage Que nous ont laissé nos parents : Un trésor est caché dedans. Je ne sais pas l'endroit ; mais un peu de courage Vous le fera trouver : vous en viendrez à bout. Remuez votre champ dès qu'on aura fait l'oût : Creusez, fouillez, bêchez ; ne laissez nulle place Où la main ne passe et repasse." Le père mort, les fils vous retournent le champ, Deçà, delà, partout.... si bien qu'au bout de l'an Il en rapporta davantage. D'argent, point de caché. Mais le père fut sage De leur montrer avant sa mort Que le travail est un trésor. Jean de La Fontaine Déjà trois ans… Cette thèse n’aurait pas eu le même sens sans les nombreuses personnes qui ont été présentes à mes côtés, aussi bien dans ma sphère professionnelle que privée. Chacune d’entre elles a joué un rôle dans ce travail et a contribué à sa réussite. Je souhaite aujourd’hui toutes les remercier. Je voudrais tout d’abord remercier l’ADEME et Montpellier SupAgro pour avoir financé mon travail. Merci aussi à Jean-Luc Chotte, Philippe Hinsinger et Jean-Michel Harmand, de m’avoir accueilli au sein de leur équipe de l’UMR Eco&Sols. Je remercie Cécile Villenave et Edith Le Cadre, pour m’avoir encadré. Vous avez respecté un de mes souhaits les plus chers : travailler sur le terrain, en lien direct avec les professionnels de la filière viticole. La grande confiance que vous m’avez accordé m’a permis de m’approprier totalement le sujet afin que cette thèse devienne mon projet à part entière, « mon bébé » comme on dit dans le jargon. Edith, tu as particulièrement été présente et attentive pendant cette fin de thèse. Ton soutien si sincère m’a permis de faire face aux moments difficiles, tu as toujours su trouver les mots justes pour me remotiver : je tiens à te témoigner toute ma reconnaissance. Je voudrais également remercier toute l’équipe d’Eco&Sols. Bien que je n’ai pas eu la chance de travailler avec chacun d’entre vous, vous avez tous à un moment ou un autre, eu un mot de soutien, un conseil ou manifesté de l’intérêt pour mon travail. Je voudrais particulièrement remercier Eric Blanchart pour avoir toujours trouvé le temps pour m’écouter et me conseiller. Ta gentillesse et ton soutien moral m’ont beaucoup apporté. Un grand merci aussi à tous les volontaires qui m’ont donné de leur temps pour venir à bout des différentes campagnes de terrain, notamment lors des prélèvements de vers de terre. Je pense à Josiane Abadie, Hervé Aholoukpé, Hubert Alcin, Didier Arnal, Adnane Bargaz, Bernard Barthès, Eric Blanchart, Didier Blavet, Florent Brunaud, Edith Le Cadre, Georg Carlsson, Benoît Cloutier-Hurteau, Cathy Coll, Gabrielle Daudin, Fan Deng, Antonin Grau, Marney Isaac, Sylvia Julien, Siham Khoulassa, Ernest Kouakoua, Egidio Lardo, Rym Maougal, Anthony Marmeys, Claire Marsden, Jennifer Marasi, Agnès Martin, Aurélie Metay Bernardi Rakotomanga, Agnès Robin, Nicolas Romillac et Emilie Russello, Cécile Villenave, Manon Villeneuve et Laure Vogel. J’ai également eu beaucoup de chance de recevoir un soutien technique très précieux lors des analyses de sols. Alors un grand merci à Didier Arnal, Jean-Louis Aznar, Charline Guilleré, Anne Jimenez, Emilie Russello, Joëlle Toucet et Manon Villeneuve qui ont vraiment été d’une grande aide dans mes analyses de laboratoire, et merci aussi pour votre bonne humeur à toute épreuve ! Je remercie aussi Didier Blavet, Benoit Cloutier-Hurteau, Philippe Deleporte, Benoit Jaillard et Julien Papaïx pour leur aide dans l’analyse statistique des données. A combien de pièges sournois j’ai échappé grâce à vous ! Merci aussi pour avoir contribué à mon initiation au logiciel de statistiques R, qui n’est certainement pas des plus conviviaux… Je voudrais aussi remercier Corinne Allegre, Farid Medacci et Michelle Tigny, qui, bien des fois, m’ont aidé à me sortir des méandres administratifs… Je n’oublie pas non plus les stagiaires, doctorants et post-doctorants que j’ai croisés. Je souhaite plus particulièrement remercier Inès Snessens et Marylène Brey que j’ai encadrées lors de leur stage. J’ai également une pensée pour Heesham Hamza, Zeeshan Majeed et Rym Maougal avec qui j’ai partagé pendant 2 ans notre fameuse Algéco. Un petit clin d’œil à Didier Brunet, grâce à qui nous avons pu travailler dans de bonnes conditions matérielles. Je voudrais finir cette rubrique « Eco&Solienne » en remerciant Egidio Lardo, doctorant d’Eco&Sols par adoption. Nos thèses ont permis à nos chemins de se croiser pour finalement, collaborer pendant plus d’un an (et ce n’est pas fini) ! Certes, tu as été un collègue de travail (Dieu sait, les heures que nous avons passé ensemble au labo !) mais très vite notre passion pour la vigne et le vin a fait naître une amitié très forte qui n’est pas prête de s’estomper. Egidio, je ne saurais comment te remercier pour le travail acharné que tu as fourni. Grâce à cette très belle collaboration franco-italienne, nous avons pu accomplir un travail colossal, et l’expérimentation du « Réseau Référentiel » est un bel aboutissement de ce projet commun. Merci également à Giussepe Celano, Bartolomeo Dichio et Christos Xiloyanis, tes encadrants pour s’être déplacés de Bassilicata jusqu’à Montpellier pour nous rencontrer. Au-delà des frontières de l’UMR Eco&Sols, d’autres unités m’ont été d’un très grand soutien. Je pense notamment à l’UMR LISAH avec Jean-Pierre Barthès, Guillaume Coulouma et Stéphane Follain pour leur aide précieuse dans le choix des zones à échantillonner. Vous m’avez transmis vos connaissances sur les sols de la région Languedoc- Roussillon et je vous en remercie. Jean-Pierre, je voudrais vous témoigner toute ma reconnaissance pour m’avoir accompagné plusieurs fois dans les vignes, pour m’avoir initié à l’expertise des sols sur le terrain et pour m’avoir raconté leur histoire. Je souhaite également remercier Jean-Luc Belotti, Yves Le Bissonnais et Chantal Geniès pour nous avoir initiés, Egidio et moi, au test de stabilité structurale et pour nous avoir permis de réaliser les tests dans les locaux de l’UMR LISAH. Je souhaite également remercier l’UMR System et plus particulièrement Yvan Bouisson, Alain Capillon, Christian Gary, Anne Mérot, Aurélie Metay et Jacques Wery avec qui j’ai échangé à de nombreuses reprises, dans le cadre du projet AIDY notamment. Merci également à Pierre Berthomieu de l’UMR Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes de m’avoir permis d’utiliser le spectrophotomètre d’adsorption atomique à flamme lorsque le nôtre était défaillant. Je n’oublie pas non plus de remercier Jean-Louis Aznar et Françoise Dordor pour m’avoir permis de réaliser les mesures d’humidité à la capacité au champ et de densité réelle dans le laboratoire du Cœur d’Ecole du Montpellier SupAgro.