Thèse soutenue

Contrainte mécanique et exsudation racinaire du maïs : incidence de la morphologie du système racinaire

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Auteur / Autrice : Virginie Groleau-Renaud
Direction : Sylvain Plantureux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences agronomiques
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire agronomie et environnement

Résumé

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L’amélioration des performances agronomiques (cultures plus économes et moins agressives pour l'environnement) passe par une meilleure compréhension des mécanismes rhizosphériques. La présente étude s'intéresse à l'influence de la contrainte mécanique, liée à la compaction des sols, sur l'exsudation racinaire (exsudats solubles et mucilages). Le propos est d'évaluer la part respective jouée par la contrainte mécanique ainsi que par les modifications morphologiques induites par cette contrainte sur l'exsudation racinaire. Les travaux sont réalisés à partir d'un modèle expérimental constitué par un dispositif de culture hydroponique stérile permettant de cultiver des maïs d'âge croissant (4, 8, 12 et 16 jours) et de récolter leurs exsudats racinaires. Des billes de verre de diamètre variable (1 mm, 4 mm) permettent de simuler et de moduler l'intensité de la contrainte mécanique. Des mesures morphologiques (croissance et développement des plantes) et physiologiques de l'exsudation racinaire (techniques quantitatives et utilisation de radio-isotopes) sont entreprises. En culture hydroponique stérile, la contrainte mécanique agit principalement sur la morphologie du système racinaire, par une réduction de la longueur des racines principales et une prolifération de racines d'ordre 2, avec une biomasse inchangée. Un épaississement racinaire est mis en évidence à l'apex, zone de libération des composés exsudés. La contrainte mécanique augmente l'exsudation racinaire du maïs. D’autre part, une quantité importante de carbone se dépose à la surface des billes de verre. Ces modifications de l'exsudation racinaire peuvent être attribuées à l'effet direct de la contrainte mécanique sur les racines. Une quantification de l'exsudation racinaire du maïs jeune qui prendrait en compte les sucres, les acides aminés ainsi que les acides organiques, serait essentielle pour comprendre la réponse des plantes à la contrainte mécanique. D’autre part, une meilleure connaissance des mécanismes physiologiques (rôle hormonal) consécutifs à la présence de la contrainte mécanique est à privilégier.