Effet de l’ensoleillement sur la température interne des mangues

2.1.2. Gradient de température interne en fonction de l’exposition ...79 2.1.3. Effet d’un filtre anti UV ...80 2.2. Effet des caractéristiques de la mangue sur la température interne...81 2.2.1. Effet de la taille du fruit ...81 2.2.2. Effet de la couleur de la mangue...82 2.3. Discussion...84

CHAPITRE 2

L’ENSOLEILLEMENT ET LES TEMPERATURES INTERNES DES

MANGUES

La chaleur d’un fruit est apportée par la convection de l’air environnant ou par les radiations solaires, ou dans une moindre mesure par la chaleur métabolique des réactions chimiques à l’intérieur des tissus (Bergh et al., 1980). Ainsi les conditions d’ensoleillement en pré récolte peuvent induire des variations journalières de température interne dans les mangues, ce qui implique une constante adaptation du fruit à son environnement. L’hypothèse de cette étude est fondée sur le fait que la mangue mise en situation d’adaptation face à des stress environnementaux (intensité de lumière, températures internes élevées et exposition aux radiations du soleil) peut mettre en œuvre des mécanismes de protection et ainsi acquérir une thermotolérance en pré récolte. Comme nous l’avons vu dans le chapitre précédent, les références bibliographiques montrent que des températures internes de 38 à 42 °C peuvent endurcir les fruits en après récolte (Jacobi et al., 2001a). Quelques travaux en pré récolte sur pomme, avocat et papaye (Woolf et Ferguson, 2000) ont été réalisés, mais aucune référence de mesure de température en pré récolte de mangue n’existe. Ainsi dans les conditions de culture et de production de la mangue en Nouvelle-Calédonie et dans le contexte de l’hypothèse d’étude, il convenait de vérifier si la température interne des mangues au champ se situe bien dans cet intervalle de température d’endurcissement et de mettre en avant les différents paramètres pouvant influencer toute variation de cet intervalle telles que la taille, la couleur et l’influence de l’ensoleillement et des radiations UV.

. Figure 25 . Températures internes des mangues du cv. Keitt en fonction de différentes expositions au soleil du 12 au 15 mars 2002 . La zone

2.1.1 Effet de l’exposition

Compléments de matériel et méthodes

La température interne de quatre mangues du cv. Keitt a été mesurée au champ du 12 au 15 mars 2002. La canopée de l’arbre a été découpée en quatre quartiers selon leur exposition : Nord/Est, Nord/Ouest, Sud/Est, Sud/Ouest. Au centre de chaque quartier d’arbre exposé, un fruit a été choisi d’un poids moyen représentatif de la variété (environ 400 g), à une hauteur du sol entre 1 m 50 et 2 m, de diamètre polaire moyen compris entre 110 et 145 mm et de diamètre équatorial compris entre 92 à 130 mm. Les températures internes de la face exposée et de la face à l’ombre ont été enregistrées sur un fruit pour chaque exposition.

Résultats

La figure 25 illustre les températures internes des faces exposées et non exposées au soleil des fruits localisés dans les différents quartiers de l’arbre, un jour ensoleillé et un jour ombragé. D’une façon générale, les fruits se réchauffent un peu plus vite que l’air à partir de 6 ou 7 h du matin. En cas de fort ensoleillement et avec des températures de l’air à l’ombre n’excédant pas 33 °C, la température interne des faces exposées des mangues du cv. Keitt varient entre 32.8 à 46.7 °C entre 12 h et 14 h. C’est la face exposée des mangues orientées au Nord/Est qui atteint son maxima de température interne en premier, environ une heure avant les faces exposées des mangues des autres quartiers. Seules les faces exposées des mangues au Nord/Est et au Sud/Ouest atteignent des maximas supérieurs à 38 °C, température de conditionnement thermique citée dans la littérature. En effet, la face exposée des mangues des quartiers d’arbres orientés au Sud/Est ont un maximum similaire à celui de la température de l’air à l’ombre. Sur la période étudiée et selon l’ensoleillement, ces maxima sont supérieurs de 0 à 14 °C avec la température de l’air sous abri, à l’ombre de la canopée.

Les faces non directement exposées se réchauffent plus lentement que les faces exposées et même que l’air. Elles atteignent des maxima qui sont très largement en deçà de ceux des faces exposées avec des écarts pouvant aller jusqu’à 14 °C pour la mangue orientée au Nord/Est, et

A B C

D E F

Figure 26. Mesure des températures internes des mangues du cv. Cogs Hall en fonction de la

jusqu’à 3 °C pour la mangue exposée au Sud/Est. En cas de jour ombragé, les températures des faces exposées accusent une variation de 0 à 3 °C seulement avec la température de l’air et de 0 à 4 °C avec la température interne des mangues non exposées.

D’une façon générale, dès que la température de l’air commence à diminuer dans l’après midi, la température interne des fruits à l’ombre chute rapidement. Les températures internes des différentes faces ensoleillées des mangues vont également diminuer mais de façon plus lente. Les températures internes des fruits et de l’air se stabilisent en début et fin de nuit pendant laquelle plus aucune différence significative n’est observée entre elles.

2.1.2 Gradient de température interne de la mangue en fonction de l’exposition

Compléments de matériel et méthodes

La température interne des fruits cv. Cogs Hall a été mesurée au champ du 15 au 17 janvier 2007. Les enregistrements ont été faits toutes les 10 min sur une mangue dans laquelle ont été placées six sondes (trois sondes sur la face exposée au soleil et trois sondes sur la face non exposée) environ à 1 cm d’écart en profondeur des unes des autres pour chacune des faces. Les sondes de la face exposée ont été placées sous la tache de couleur qui détermine le point le plus ensoleillé et les sondes de la face non exposée ont été placées exactement à l’opposé pour avoir le contraste le plus important (figure 26). La température de l’air a été également relevée à l’aide d’une sonde positionnée à l’ombre sous la canopée, au centre de l’arbre. Résultats

L’allure générale des enregistrements (figure 27) montre que quels que soient l’ensoleillement et la face, exposée ou non exposée, les températures internes relevées, sont dégressives en partant des couches de pulpe sous la peau puis dans la partie médiane et enfin près du noyau de la joue exposée. Les écarts de températures mesurés entre les sondes placées sur la joue exposée et celles placées sur la joue non exposée, sont plus importants le jour que la nuit. Par fort ensoleillement (15 janvier 2007) les maxima enregistrés dans la pulpe de la face exposée sont de 45.3 °C, 44.2 °C et 41.8 °C pour respectivement les zones A, B et C, entre 14 h 30 min et 15 h 30 min, les couches internes des tissus accusant une différence de température interne entre elles de 0.9 à 3.5 °C. Les couches les plus proches du noyau

Figure 27 . G radient de température interne d’une mangue ensoleillée du cv. Cogs Halls. Enregistrement du 15 au 17 janvier 2007 . La

atteignent toujours leur maximum avec un différé dans le temps de 15 à 30 min qui correspond au temps de transfert par conduction de la chaleur. Les températures internes des couches non exposées ont des maxima de températures internes de l’ordre de 34.5 à 35.5 °C avec un même gradient dégressif de la partie externe (sous la peau) vers la partie interne (près du noyau).

Ainsi un gradient de température existe au sein d’une même mangue qui peut aller jusqu’à 10 °C. Par faible ensoleillement (16 janvier 2007) les couches internes d’une même face ont des températures internes qui ne se différencient pas entre elles. Par contre entre les deux faces, un différentiel de température de 1 à 2 °C est observé. La température de l’air sous abri est inférieure de 1 à 2 °C si on la compare à la température interne la plus faible de la mangue.

Les rayonnements infrarouges sont responsables de l’élévation de température (Barber et Sharpe, 1970) mais il ne faut pas non plus négliger la contribution des rayonnements UV dans le réchauffement des mangues en pré récolte (Lipton et O’Grady, 1980). Cependant ces derniers peuvent occasionner de nombreux dégâts (Glenn et al., 2002) sur la peau des mangues directement soumise aux radiations et leur contribution à un éventuel endurcissement des mangues en pré récolte pourrait ainsi être remis en cause.

Compléments de matériel et méthodes

La température interne de mangues du cv. Reynal exposées 80 ° Nord/Est, placées à environ 1 m 70 de hauteur a été mesurée dans des fruits munis d’un filtre anti UV-A et UV-B et sans filtre. Les enregistrements ont été effectués du 4 au 6 février 2007 inclus. Les filtres anti UV ont été découpés et façonnés en cône, ouvert en haut (diamètre de 10 cm) et en bas (diamètre de 25 à 30 cm) de façon à permettre une circulation d’air (photo 3).

Résultats

La figure 28 montre que par fort ensoleillement, aux heures les plus chaudes de la journée, la température de l’air à l’intérieur du filtre anti UV est plus élevée de 1 à 3 °C par rapport à la température de l’air à l’ombre sous la canopée. La mangue sous filtre anti UV du cv. Reynal, face exposée et face non exposée, se réchauffe plus vite et se refroidit plus lentement que la mangue sans filtre. Ce dernier semble permettre une accumulation plus grande et plus longue de la chaleur dans les fruits (jusqu’à 5 h). La température interne maximum enregistrée pour

Figure 28. Températures internes des mangues du cv. Reynal avec et sans filtre anti UV du 4 au 6 février 2007. La zone

la face exposée de la mangue sous filtre peut être jusqu’à 4 °C plus élevée que la température de la face non exposée sous filtre et jusqu’à 10 °C que la température de l’air à l’ombre sous canopée. La température interne de la face exposée de la mangue au soleil sans filtre est du même niveau que celle de la face non exposée de la mangue avec filtre. Elles sont entre 4 et 8 °C supérieures à la température de l’air à l’ombre sous la canopée. Mais c’est surtout par faible ensoleillement que le filtre permet une augmentation significative des températures internes des mangues de 6 à 8 °C qui peuvent être maintenues à des niveaux équivalents à ceux observés par fort ensoleillement. En comparaison, les températures internes de la mangue sans filtre ne se distinguent pas de celles de l’air à l’ombre sous canopée. Le filtre anti UV procurerait un microclimat plus chaud autour du fruit et favoriserait l’élévation de la température du fruit. Mais pour une température de l’air sous filtre de seulement 1 à 3 °C supérieure voire moins, la température du fruit sous filtre peut dépasser de 4 à 10 °C celle du fruit sans filtre, indépendamment de la face ou même de l’ensoleillement.

On peut se poser cependant la question de savoir si le dispositif expérimental est le plus pertinent. Il se pourrait qu’une aération insuffisante sous le filtre ne limite la ventilation du fruit par l’air environnant, ce qui permettrait une augmentation et un maintien de la température interne mais également une meilleure régulation de la température interne du fruit entre les deux faces par conduction de la chaleur.

2.2.1 Effet de la taille du fruit

Compléments de matériel et méthodes

La température interne de deux mangues de deux poids moyens différents (350 et 510 g) du

cv. Kensington a été mesurée au champ du 29 janvier au 1^er février 2004. Les fruits ont été

choisis à 60 ° Est (ensoleillement moyen) à une hauteur de 1m 80.