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Dans ce travail, nous montrons que la structure spatiale des individus (arbres et cacaoyers) au sein d’agroforêts à cacaoyers influence l’intensité d’attaque de bioagresseurs des cacaoyers. À l’échelle de la parcelle, des organisations spatiales régulières ou aléatoires d’arbres forestiers réduisent les intensités d’attaques de la moniliose au Costa Rica et des mirides au Cameroun. À l’échelle de l’individu, le nombre de voisins cacaoyers (à 3,7 m) et fruitiers (à 4,3 m) influence négativement l’intensité d’attaque de la moniliose au Costa Rica. Nos résultats révèlent l’importance de la structure spatiale dans la description des agroforêts tropicaux et la compréhension des mécanismes influençant la régulation agroécologique des bioagresseurs au sein de ces systèmes complexes. La gestion de la structure spatiale des individus dans les systèmes agroforestiers pourrait ainsi constituer un levier intéressant pour le contrôle agroécologique des bioagresseurs. Here we show that spatial tree structure within cacao agroforests influences pest and disease attack intensity of cacao trees. At the plot scale, regular or random spatial organizations of forest trees reduced pest and disease intensity of frosty pod rot in Costa Rica, and mirids in Cameroon. At the individual scale, the number of neighboring cacao trees (at 3.7 m) and neighboring fruit trees (at 4.3 m) negatively influence the individual intensity of frosty pod rot in Costa Rica. Our results reveal the importance of spatial structure in the description of tropical agroforests and in understanding of the mechanisms influencing the agroecological regulation of pest and diseases within these complex systems. Optimization of spatial tree structure when managing tropical agroforests could be an interesting lever for agroecological control of pests and diseases.

Au sein des systèmes agroforestiers tropicaux, de nombreuses interactions se déroulent dans et entre les environnements biotiques et abiotiques. Elles favorisent une régulation naturelle des bioagresseurs des cultures de ces systèmes. Afin d’exploiter au mieux cette régulation naturelle et de limiter les pertes de production, il est primordial de bien comprendre ces interactions. Ce chapitre présente une synthèse d’études de ces mécanismes de régulation, à partir de données empiriques sur des maladies et ravageurs dans des systèmes agroforestiers à base de caféiers, de cacaoyers et de mil au Cameroun, au Costa Rica, au Kenya et au Sénégal. En fonction des caractéristiques biologiques des bioagresseurs et de l’environnement dans lequel ils se développent, des approches multi échelles, de l’arbre au paysage, adaptées aux modèles étudiés ont été utilisées pour évaluer les stratégies de régulation ascendante par les ressources « bottom-up » et descendante par les ennemis naturels « top-down ». Les approches développées ont permis d’évaluer l’effet de la composition et de l’organisation spatiale de la biodiversité associée au sein des systèmes agroforestiers sur les bioagresseurs, l’effet de l’ombrage sur le développement des bioagresseurs et l’effet de la biodiversité végétale associée aux échelles parcelle et paysage sur les communautés d’ennemis naturels et leur efficacité à réguler les bioagresseurs. Des approches expérimentales et intégratives, d’écologie des communautés et du paysage fondées notamment sur l’étude des traits fonctionnels se sont avérées nécessaires pour estimer au mieux les services de régulation. Tropical agroforestry systems are home to complex interactions between and within the biotic and abiotic environments, which govern natural regulation processes of pests and diseases of agricultural crops. In order to optimally exploit these control mechanisms, thereby limiting production losses, it is necessary to improve our understanding of these interactions within agro-ecosystems. This chapter presents an overview of several studies that looked at naturally occurring control mechanisms in tropical agroforestry systems. This synthesis has been elaborated based on empirical data from studies on the regulation of pests and diseases in coffee, cacao, and millet-based agroforestry systems in Cameroon, Costa Rica, Kenya and Senegal. Based on the biological characteristics of the pest and/or disease and the environment in which they develop, scale dependent approaches, from tree to landscape, appropriate to the models being studied, have been used to evaluate both “bottom-up” and “top-down” control mechanisms. The developed approaches allowed to evaluate: the effects of the composition and spatial organization of associated plant diversity on the regulation of pests and diseases; the effects of shade on the development of pests and diseases and the effects of associated plant biodiversity at plot and landscape level on communities of natural enemies and their efficacy in controlling pests and diseases. Experimental and integrative approaches from population and landscape ecology, taking into account functional traits, are necessary tools to understand regulation services.

Respectueux de l’environnement et garantissant une sécurité alimentaire soutenue par la diversification des productions et des revenus qu’ils procurent, les systèmes agroforestiers apparaissent comme un modèle prometteur d’agriculture durable dans les pays du Sud les plus vulnérables aux changements globaux. Cependant, ces systèmes agroforestiers ne peuvent être optimisés qu’à condition de mieux comprendre et de mieux maîtriser les facteurs de leurs productions. L’ouvrage présente un ensemble de connaissances récentes sur les mécanismes biophysiques et socio-économiques qui sous-tendent le fonctionnement et la dynamique des systèmes agroforestiers. Il concerne, d’une part les systèmes agroforestiers à base de cultures pérennes, telles que cacaoyers et caféiers, de régions tropicales humides en Amérique du Sud, en Afrique de l’Est et du Centre, d’autre part les parcs arborés et arbustifs à base de cultures vivrières, principalement de céréales, de la région semi-aride subsaharienne d’Afrique de l’Ouest. Il synthétise les dernières avancées acquises grâce à plusieurs projets associant le Cirad, l’IRD et leurs partenaires du Sud qui ont été conduits entre 2012 et 2016 dans ces régions. L’ensemble de ces projets s’articulent autour des dynamiques des systèmes agroforestiers et des compromis entre les services de production et les autres services socio-écosystémiques que ces systèmes fournissent.

BGPI : équipe 5; Studying spatial and temporal plant disease dynamics helps to understand pathogen dispersal processes, a necessary undertaking in epidemiology in order to improve disease control recommendations. In this study, plantations devoid of primary inoculum of Phytophthora megakarya (causal agent of cacao black pod disease), upon establishment in 2006, were monitored for presence of disease on a weekly basis from 2009 to 2016. Isolates of P. megakarya collected in these plantations were genotyped with 14 SSR markers. Ripley’s K functions were used to characterize spatial disease dynamics. The univariate K-function was used to describe spatial disease patterns and the bivariate K12-function was used to describe the relation between healthy and diseased cacao trees. Disease distribution maps show aggregated disease patterns in all plots. The K-function confirmed these results although it was not significant in all patterns, probably due to a limited number of diseased cocoa trees. Healthy and diseased cacao trees were mostly negatively correlated, indicating that cacao black pod disease dispersal is a clustered process preferentially affecting neighbors of already infected trees. Based on observations it appears that occurrence of black pod disease is not a complete randomized process. The neighboring environment can greatly influence disease dispersal processes. For instance, closeness to already infected cacao plantations can favor dispersal of disease propagules while the presence of a river can increase the disease incidence and pathogen diversity. According, to the results, black pod disease is mainly spread over relatively short distances. Isolation of newly established cacao plantations from infected ones appears therefore to be an effective approach to control of black pod.