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ECOSYS Bienvenue

UMR ECOSYS - Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes

soutenance thèse Christophe Lecarpentier

Mercredi 25 janvier 2016 à 14h00 - Amphithéâtre de l’IPS2, Bâtiment 630, rue de Noetzlin, Plateau du Moulon, Université Paris-Sud, Gif-sur-Yvette

soutenance thèse Christophe Lecarpentier
Plasticité de l'architecture aérienne du blé en réponse à la compétition pour la lumière au sein de cultures pures ou d'associations variétales : caractérisation expérimentale et développement d'un modèle 3D

Devant un jury composé de :

Philippe DEBAEKE

Directeur de recherche INRA, UMR AGIR, Toulouse

Rapporteur

Delphine LUQUET

Chargée de recherche CIRAD, UMR AGAP, Montpellier

Rapportrice

Christine DILLMANN

Professeure UPSaclay, UMR GQE-Le Moulon, Gif

Examinatrice

Christian FOURNIER

Ingénieur de recherche INRA, Supagro, Montpellier

Examinateur

Bruno ANDRIEU

Directeur de recherche INRA, UMR ECOSYS, Thiverval-Grignon

Co-Directeur

Jérôme ENJALBERT

Chargé de recherche INRA, UMR GQE-Le Moulon, Gif

Co-Directeur

Isabelle GOLDRINGER

Directrice de recherche, INRA, UMR GQE-Le Moulon, Gif

Invitée

Résumé :

L’étude des interactions entre les plantes au sein de couverts hétérogènes pourrait permettre une meilleure utilisation des associations variétales de blé, car nous manquons de connaissances sur la manière dont les complémentarités, synergies et compétitions entre variétés affectent leurs performances dans ces conditions. Notre étude s'est focalisée sur la compréhension de l'impact de la compétition pour la lumière sur l'architecture aérienne du blé, en couplant une analyse expérimentale et une approche par modélisation. Nous avons dans un premier temps caractérisé la plasticité de l’architecture aérienne en réponse à la modification de la densité de semis, pour 20 génotypes contrastés de blé tendre. Ainsi, nous avons déterminé que le nombre d’axes par plante était le trait le plus plastique pour tous les génotypes. Nous avons ensuite développé un modèle individu-centré représentant le développement du blé du semis à la floraison. Ce modèle est composé de deux parties : une partie descriptive du développement foliaire basée sur un modèle existant (ADEL-blé) et une partie plus mécaniste où nous avons intégré une régulation du tallage par la ressource lumineuse. Cette régulation du tallage se fait selon deux hypothèses simples : (1) la plante arrête d'émettre des talles dès que le Green Area Index (GAI) de son voisinage atteint une valeur seuil et (2) une talle meurt si la quantité de lumière qu'elle intercepte est inférieure à un seuil critique. La dynamique de tallage simulée par le modèle sur une large gamme de densité de semis est proche de la dynamique de tallage observée expérimentalement. Nous avons également caractérisé expérimentalement la plasticité de l’architecture aérienne de huit génotypes de blé en réponse à la compétition dans différentes associations variétales binaires. Ces analyses ont révélé des réponses assez différentes de celles mesurées en culture pure, soulignant la spécificité de certaines interactions entre plantes de génotypes différents. Ces essais ont confirmé que les associations contribuaient généralement à une augmentation de la production, en particulier dans des itinéraires techniques économes en intrants. Nous avons montré que des associations variétales comprenant des génotypes avec des hauteurs différentes permettaient d’avantager fortement le génotype haut sans trop pénaliser le génotype court. Ce travail a permis de développer un formalisme simplifié des processus régulant le tallage, qui va permettre d'explorer et optimiser les complémentarités/compétitions entre variétés dans des peuplements multi-variétaux. À terme le modèle pourra être couplé à des modèles génétiques pour mieux décrire l'impact de l'interaction plante-plante dans la valeur sélective des individus dans des populations hétérogènes.