USC LEVA - Légumineuses, Ecophysiologie Végétale, Agroécologie ESA - INRA
Choisir des semences adaptées aux systèmes de culture innovants
Objectif Ces travaux visent à identifier les relations qui existent entre les caractères des semences et des plantules d’une gamme d’espèces cultivées et les paramètres d’installation des cultures du modèle SIMPLE (SIMulation of PLant Emergence, Dürr 2001).
Contexte Les nouvelles pratiques de management des systèmes de culture développées dans le cadre de l’agroécologie modifient considérablement les conditions d’installation des semences par rapport aux pratiques conventionnelles. Pourtant, les phases de germination et de levée ont des conséquences importantes sur l’homogénéité et la productivité du couvert végétal. Il s’avère donc pertinent de chercher à développer et adapter des outils de modélisation des effets de l'environnement sur l’installation des cultures.
Résultats Différents caractères des semences et des plantules (biomasse, localisation des réserves, teneur en lipides, diamètre des plantules, température de base, élongation sous mottes de terre calibrées…) ont été collectés de la bibliographie ou mesurés pour 14 espèces : blé dur, blé tendre, lin, colza, fétuque élevée, minette, pois, haricot, betterave, carotte, maïs, moutarde, raygrass hybride et luzerne tronquée. Les espèces dont la température de base est élevée, ou dont les réserves séminales sont situées dans l’embryon, sont celles qui ont germé le plus rapidement. Durant la croissance hétérotrophe, une corrélation positive entre la longueur maximale des tiges des plantules ainsi que leur taux d'élongation, et la masse sèche des semences, a pu être mise en évidence. La "sensibilité" des plantules aux obstacles du sol est négativement corrélée au diamètre des tiges. En plus des effets connus de la masse des semences sur l'implantation des cultures, les résultats montrent que l'emplacement des réserves dans la semence, le diamètre et la forme des tiges des plantules affectent le taux de germination et la levée.
a) Test de germination de pois en conditions contrôlées b) Croissance hétérotrophe de plantules de haricots.
Perspectives Dans le contexte du changement climatique et d’une agriculture plus respectueuse de l’environnement, il est pertinent d’augmenter la diversité des espèces cultivées et de développer de nouvelles pratiques de travail du sol. Ces résultats peuvent être utilisés à des fins de prédiction, en particulier pour modéliser les effets de changements climatiques ou de réduction du travail du sol, comme le semis direct. Ils peuvent aussi contribuer à la meilleure compréhension du rôle de certains caractères des semences et des plantules dans les interactions biotiques entre plantes et microorganismes du sol (bénéfiques ou pathogènes), ou encore dans les interactions entre plantes.
Partenaires Ce travail, réalisé par Antoine Gardarin, post-doctorant à l'USC LEVA, a fait l’objet d’un partenariat étroit entre les unités LEVA, IRHS et le Geves. Il a été& financé par l'ANR - projet Systerra-PerfCom (ANR-08-STRA-11), le Ministère de l’Agriculture, les régions Picardie, Champagne-Ardenne et Pays de la Loire (Projet Novanol and Projet COSAVE).
Bibliographie Gardarin A, Coste F, Wagner MH, Dürr C. 2016. How do seed and seedling traits influence germination and emergence parameters in crop species? A comparative analysis. Seed Science Research 26, 317–331.
Contact Marie-Paule Raveneau, USC LEVA, 55 rue Rabelais, 49007 Angers Mél : mp.raveneau@groupe-esa.com
LEVA
37