Données météorologiques et humidité du sol

Les principaux paramètres environnementaux ont été suivis durant les deux années d’expériences entre février 2016 et décembre 2017 (Fig. 2.3). Ainsi, les précipitations journalières cumulées (mm), la température journalière moyenne (°C) et l’humidité de l’air journalière moyenne (%) ont été mesurées en continue grâce à une station météo AgroClim, qui fait partie du réseau de stations agroclimatiques de l’INRA, présente sur le site. Le VPD journalier (pour déficit de pression de vapeur, kPa) a été calculé grâce aux données journalières de température et d’humidité selon le calcul proposé par Murray (1967) :

𝑉𝑃𝐷 =^{100 − 𝑅𝐻}

100 ^{× 𝑆𝑉𝑃}

Où ; RH est le taux d’humidité relative moyen journalier (%), SVP est la pression de vapeur saturante (kPa) obtenu selon le calcul :

𝑆𝑉𝑃 = ^{617,5 × 10}

(_{237,3 + T)}^{7,5 × T}

1000

Où ; T est la température moyenne journalière (°C). Tous les paramètres enregistrés par la station météo étaient des données cumulées journalières ou des moyennes journalières (moyennés sur 24h, de 6h à 6h).

À partir de la mise en place du différentiel d’irrigation, la disponibilité en eau a été suivie régulièrement au cours de l’année en mesurant l’humidité volumique du sol à l’aide d’une sonde de type TDR (PR2 Delta-T Devices Ltd., Cambridge, UK). Les mesures ont été effectuées de façon hebdomadaire via des tubes d’accès en fibre de verre installés préalablement au centre de chaque bloc et au milieu de chaque parcelle (n = 5 par parcelle). En complément des mesures d’humidité volumique du sol, des mesures de potentiel hydrique foliaire de base (Ψbase, MPa) ont également été réalisées à cinq reprises entre juin et août 2017

47 afin d’estimer le potentiel hydrique du sol (Ritchie & Hinckley, 1975). Ces mesures ont été réalisées avant l’aube, entre 04.00 et 05.00, sur une feuille mature de la tige principale, à l’aide d’une chambre à pression de Scholander (PMS 1000, PMS Instrument Company, Corvallis, Oregon, USA) (Scholander et al., 1965). À chaque date, les quatre mêmes arbres par génotype et par traitement ont été échantillonnés (n = 64 = 4 génotypes × 4 traitements × 4 blocs × 1 arbre). Les feuilles sectionnées à la base du pétiole ont immédiatement été ensachées dans des sachets zip-lock noirs, placées dans une glacière et leur potentiel de base a été mesuré dans les deux heures.

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Figure 2.3. Données météorologiques durant les deux années d’expériences 2016 et 2017 (données journalières). (a)

Précipitations (mm) ; (b) Température moyenne de l’air (°C) ; (c) VPD (déficit de pression de vapeur) moyen (kPa) et (d) Humidité du sol à 40 cm de profondeur (% vol.). Les données d’humidité du sol ont été mesurées uniquement en 2017 à partir de la mise en place du différentiel d’irrigation le 21 avril. Couleurs : Gris, irriguées (I+) ; Noir, non irriguées (I-) ; Traits pleins, fertilisé (F+) et traits pointillés, non fertilisé (F-).

Les précipitations annuelles pour les deux années étaient inférieures à la moyenne des 30 dernières années (641 mm) et ce, particulièrement en 2017 (Fig. 2.3.a) ; néanmoins, dans les deux cas, les précipitations étaient réparties de façon homogènes avec 64 et 67% pendant la saison de végétation (entre le mois de mai et le mois de septembre) en 2016 et 2017,

49 respectivement. Les températures moyennes étaient comparables entre années (11,8°C vs. 12,2°C) et présentaient des dynamiques saisonnières similaires avec des maxima pour les températures et le VPD observés entre juillet et août (Fig. 2.3.b et 2.3.c).

Les données de disponibilité en eau du sol n’étaient disponibles que pour 2017, l’année où le différentiel d’irrigation a été initié. Jusqu’à fin mai, la teneur en eau volumique du sol à 40 cm était comparable pour l’ensemble des traitements et oscillait aux alentours de 20% (Fig. 2.3.d). À partir de fin mai, la teneur en eau volumique a progressivement chuté dans les deux parcelles I- pour atteindre une valeur minimale aux alentours de 8% ; les différences entre modalités I+ et I- étaient alors maximales (Fig. 2.3.d). Les différences entre modalités de disponibilité en eau se sont ensuite transitoirement estompées au mois d’août, du fait de la diminution progressive des valeurs sur les parcelles I+ et de l’augmentation des valeurs sur les parcelles I- suite à des épisodes de pluie importants (Fig. 2.3.a,d). En septembre, la teneur en eau volumique différait de nouveau entre modalités de disponibilité en eau, jusqu’à ce qu’elle devienne à nouveau comparable pour les quatre traitements à partir de fin septembre (Fig. 2.3.d). Aucune différence significative entre modalités F+ et F- n’a pu être observée sur les parcelles I- (P=0,095, Fig. 2.3.d). Des différences ont en revanche été observées sur les parcelles I+, mais les effets étaient non significatifs, ponctuels et variables : en début de saison (entre début mars et mi-juin) la teneur en eau était supérieure sur la parcelle fertilisée alors que de mi-août à mi-septembre l’inverse a été observé (Fig. 2.3.d).

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Figure 2.4. Potentiel hydrique foliaire de base et évolution temporelle des principaux paramètres météorologiques entre le 23

juin et le 24 août 2017. (a) VPD journalier moyen (courbe noir, kPa ; et précipitations journalières (histogrammes, mm). Symbole pour (a) : Croix, date de mesures des Ψx-min. (b) Potentiel hydrique foliaire de base (courbes + symboles, MPa) et pourcentage moyen d’humidité du sol (Courbes, % vol.). Couleurs et symboles pour (b) : Gris ou vide, irrigué (I+) ; Noir ou plein, non irrigué (I-) ; Trait plein ou triangle, fertilisé (F+) et trait pointillé ou cercle, non fertilisé (F-).

La période suivie pour les mesures de potentiels hydriques du xylème faisait partie de la période de sécheresse observée durant l’été 2017 (Fig. 2.4.a). Au cours de cette période, les plus fortes differences d’humidité volumique du sol entre les modalités I ont été observées mi juin, correspondant aux valeurs de Ψbase les plus basses enregistrées.

Quels que soient la date ou le traitement, aucune différence significative n’a pu être observée entre génotypes pour les valeurs de potentiel hydrique foliaire de base (Ψbase) ; les valeurs ont donc été moyennées sur les quatre génotypes (Fig. 2.4.b). Les valeurs de Ψ_base obtenues sur la période juin-août ont confirmé les différences entre modalités de disponibilité en eau (Fig. 2.4.b). Aucune différence significative des valeurs de Ψbase n’a pu être observée entre génotypes au sein de chaque traitement (P>0,144), ce qui indique que le niveau de contrainte ressenti par les arbres était équivalent. Les valeurs les plus négatives ont été

51 observées fin juin (Fig. 2.4.b). Le potentiel hydrique foliaire de base était systématiquement plus faible sur les parcelles non irriguées à l’exception du 6 juillet, date à laquelle aucune différence significative n’a pu être observée, probablement en raison des précipitations enregistrées les jours précédant les mesures (Fig. 2.4.a). Lorsqu’un effet de la disponibilité en nutriments a été détecté pour les parcelles irriguées (le 21 juillet et le 24 août), les Ψbase étaient systématiquement plus faibles pour les arbres fertilisés. En condition non irriguée, un effet de la disponibilité en nutriments a été observé à une seule date (6 juillet), Ψbase étant plus faible sur la parcelle non fertilisée.

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