Caractérisation physiologique de la réponse à la sècheresse de la Lavande et du Lavandin : impact de la culture inter-rang

Physiological characterization of the response to drought of Lavender and Lavandin : impact of inter-row cultivation

• Auteur / Autrice : Lia Lamacque
• Direction : Stéphane Herbette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Végétale
• Date : Soutenance le 09/06/2020
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre en Environnement Fluctuant
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Julien
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Florence Volaire, Thierry Améglio, Philippe Gallois
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Baudino, Marie-Béatrice Bogeat-Triboulot, Florence Volaire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cultures associées

Effets de la sécheresse

Lavandes

Mots clés libres

Lavande

Lavandin

Sécheresse

Mortalité

Seuil physiologique

Hydraulique

Embolie

Récupération

LVDT

Dendromètres

Couverts végétaux

Inter-rang

Lavender

Lavandin

Drought

Mortality

Physiological threshold

Plant hydraulic

Embolism

Recovery

LVDT

Dendrometers

Vegetation cover

Inter-row

Résumé

Les cultures françaises de Lavande et Lavandin sont soumises à un sévère dépérissement, résultant de l’interaction entre la maladie du Stolbur et des sécheresses de plus en plus intenses et fréquentes. L’amélioration de la résistance des lavanderaies est un défi pour sauvegarder cette filière à fort impact économique, touristique et social dans son territoire. Un projet associant des partenaires de la recherche et de la filière lavandicole vise à augmenter la résistance des cultures par des nouvelles pratiques. Dans ce cadre, les objectifs de la thèse ont été i) d’identifier des indicateurs physiologiques de l’état de stress, et en particulier un seuil physiologique de non-récupération, suite à des sécheresses sévères chez la Lavande et le Lavandin et ii) évaluer l’effet de la pratique agro-écologique de la culture en inter-rang sur la réponse du Lavandin à la sécheresse estivale. Par ailleurs, une étude sur les prévisions climatiques focalisée sur les départements de production a révélé une augmentation des températures estivales et automnales et une diminution des précipitations automnales à l’horizon proche (2021-2050), confortant l’intérêt de nos travaux pour la filière. Pour suivre en continu l’état physiologique des plants lors d’une sécheresse, des dendromètres de type PépiPIAF, qui mesurent les variations du diamètre des tiges, ont été utilisés sur ces espèces. Deux indices liés à l’intensité de la sécheresse et aux dégâts engendrés ont ainsi été identifiés : le pourcentage de perte de diamètre (PLD) et la perte de capacité de réhydratation (PLRC). Les plants ne récupéraient pas d’une sécheresse (PLRC = 100%) lorsque le PLD avait atteint une valeur maximale d’environ 21%. Ces résultats signifient que l’incapacité à récupérer survient lorsque les réservoirs élastiques d’eau sont vides et démontrent ainsi leur importance lors de sécheresses intenses. Lors des déshydratations, des mesures acoustiques et de fuites d’électrolytes ont montré que cette incapacité était associée à des dégâts cellulaires importants, et non à un haut niveau d’embolie. Ces deux indices développés en conditions contrôlées ont aussi permis de diagnostiquer l’état de stress de lavandins en champ. Les dendromètres sur les lavandins ont révélé une contrainte hydrique exercée par un couvert végétal en inter-rang pendant la période de croissance et de sécheresse estivale. Le stress hydrique fut plus précoce avec ce couvert, mais l’intensité de la sécheresse identique à celle avec un sol nu en inter-rang. Outre l’importance de ces travaux pour la recherche fondamentale, en particulier sur les mécanismes de mortalité des plantes, ces résultats ouvrent des perspectives sur l’anticipation des mortalités en lavanderaie, voire sur le pilotage de l’irrigation de ces cultures, pour un contrôle raisonné de la contrainte hydrique nécessaire à la production d’huiles essentielles, mais dommageables pour les plants selon son intensité et la période.

French Lavender and Lavandin crops are subject to severe dieback, resulting from the interaction between Stolbur's disease and increasingly intense and frequent droughts. Improving the resistance of Lavender plantations is a challenge to safeguard this sector with a strong economic, tourist and social impact on its territory. A project involving partners from research and the Lavender sector aims to increase crop resistance through new practices. Within this framework, the objectives of the thesis were i) to identify physiological indicators of the state of stress, and in particular a physiological threshold of non-recovery, following severe droughts in Lavender and Lavandin and ii) to evaluate the effect of the agro-ecological practice of inter-row cultivation on the response of Lavandin to summer drought. In addition, a study on climate forecasting focused on production departments revealed an increase in summer and autumn temperatures and a decrease in autumn rainfall on the near horizon (2021-2050), confirming the interest of our work for the sector. To continuously monitor the physiological condition of the plants during a drought, PépiPIAF-type dendrometers, which measure variations in stem diameter, were used on these species. Two indices related to the intensity of the drought and the damage caused were thus identified: percentage loss of diameter (PLD) and loss of rehydration capacity (PLRC). Plants did not recover from a drought (PLRC = 100%) when the PLD had reached a maximum value of about 21%. These results mean that the inability to recover occurs when the elastic water storage are empty, thus demonstrating their importance during intense droughts. During dehydration, acoustic measurements and electrolyte leakage showed that this inability was associated with significant cell damage and not a high level of embolism. These two indices developed under controlled conditions also made it possible to diagnose the stress state of lavandins in the field. Dendrometers on lavandins revealed water stress exerted by an inter-crop vegetation cover during the growing season and summer drought. The water stress was earlier with this cover but the intensity of the drought was identical to that with bare soil. In addition to the importance of this work in fundamental research, in particular on the mechanisms of plant mortality, these results open perspectives on the anticipation of mortality in Lavender plantations, and even on the management of irrigation of these crops, for a reasoned control of the hydric stress necessary for the production of essential oils but harmful to the plants according to its intensity and the period.