Architecture and functioning of cacao (Theobroma cacao L.) – Variability in orchards of mixed-progenies and response to shade

Le cacaoyer (Theobroma cacao) est un arbre fruitier originaire des sous-bois de la forêt amazonienne. En Côte d’Ivoire, premier producteur mondial de cacao, il est généralement cultivé à haute densité sous un couvert hétérogène d’arbres forestiers ou fruitiers. Ce mode de culture repose sur deux particularités botaniques de l’espèce : ses traits de fonctionnement foliaire adaptés à l’ombrage et sa capacité à produire des fleurs et des fruits sur son tronc (cauliflorie). Cependant, ce modèle de culture entraîne des variations d’accès à la lumière entre cacaoyers, en raison de l’ombrage des arbres associés et de la compétition lumineuse entre cacaoyers. En outre, la diffusion de matériel végétal hybride et le semis fréquent de graines issues de recombinaisons non contrôlées ont favorisé le développement d’une importante variabilité génétique dans les plantations, se traduisant par une forte variabilité de croissance, de floraison et de production des cacaoyers. Cette diversité phénotypique complique la gestion des vergers, d’autant que les connaissances sur la variabilité phénotypique et ses causes demeurent limitées.Pour mieux comprendre les déterminants et les conséquences de cette variabilité, deux études ont été menées dans une plantation agro-industrielle ivoirienne. Dans la première étude, nous avons suivi chaque semaine, pendant 4 années, la floraison et la production d’un échantillon de 120 cacaoyers âgés de 7 ans. L’analyse des traits de floraison et de production a révélé d’importantes différences entre les arbres en matière de stratégies reproductives au cours d’une saison. Une analyse d’indices d’irrégularité et d’alternance des floraisons et productions entre saisons successives met en évidence d’importantes variations des rythmes reproductifs des arbres, en lien avec des écarts de floraison sur les troncs et dans les couronnes. Ces différences de fonctionnement des cacaoyers au sein d’un même verger reflètent l’hétérogénéité de leurs réponses à la conduite de la culture et au climat, et suggèrent un probable contrôle endogène.Dans la seconde étude, deux génotypes de cacaoyers multipliés par greffage ont été soumis pendant 10 mois à différents niveaux d’ombrage, simulés à l’aide de filets horticoles. Des mesures architecturales à l’échelle de l’arbre, de l’axe, de l’unité de croissance et du phytomère ont été réalisées sur 15 arbres de chaque génotype. Un suivi hebdomadaire de la floraison, à l’échelle du phytomère, a également été effectué sur 9 de ces arbres. Les analyses révèlent une plasticité architecturale en réponse à l’ombrage, inattendue pour cet arbre sciaphile, ainsi qu’un fort effet dépressif de l’ombrage sur la formation des inflorescences.Les résultats de ces deux études apportent une meilleure compréhension de la variabilité du fonctionnement des cacaoyers dans le contexte de la cacaoculture ivoirienne, ainsi que des effets de l’ombrage sur la plante. Par ailleurs, les mesures architecturales permettent de mieux comprendre les facteurs contrôlant le développement et la synchronicité des sites de floraison de l’arbre. Ces premiers travaux apportent des connaissances nouvelles sur l’architecture et le fonctionnement reproductif du cacaoyer et ouvrent des perspectives de recherche appliquée en agronomie.