HAL Id: hal-03169376
https://hal.inrae.fr/hal-03169376
Submitted on 15 Mar 2021
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Le phénotypage précoce de traits racinaires du soja au service de la caractérisation de la diversité variétale et de la conception de systèmes de culture agroécologiques
Elana Dayoub, Jay Ram Lamichhane, Luc Champolivier, Colette Quinquiry, Philippe Debaeke, Pierre Maury
To cite this version:
Elana Dayoub, Jay Ram Lamichhane, Luc Champolivier, Colette Quinquiry, Philippe Debaeke, et al..
Le phénotypage précoce de traits racinaires du soja au service de la caractérisation de la diversité variétale et de la conception de systèmes de culture agroécologiques. Les 3e Rencontres Francophones sur les Légumineuses (RFL3), Feb 2021, Angers, France. �hal-03169376�
Idéotype de soja pour une stratégie d’évitement de la sécheresse (Dayoub et al., 2021)
Le phénotypage précoce de traits racinaires du soja au
service de la caractérisation de la diversité variétale et de la conception de systèmes de culture agroécologiques
Dayoub E.1, Lamichhane J R.2, Champolivier L.3, Quinquiry B.1, Debaeke P.2, Maury P.1
Résultats
Le soja (Glycine max (L.) Merr.) possède de nombreux atouts pour contribuer à la transition agroécologique des systèmes de culture en Europe, cependant sa production est fortement impactée par la sécheresse estivale. Les caractéristiques du système racinaire, y compris en phase précoce, apparaissent essentielles pour augmenter et stabiliser le rendement sous climat actuel et futur (Battisti et al., 2017).
Cette étude vise à phénotyper les traits racinaires pour une gamme de variétés de référence au sein d’un continuum phénotypage-modélisation-conception de nouveaux idéotypes (Schoving et al., 2020).
1. Université de Toulouse, INRAE, INP-ENSAT Toulouse, UMR AGIR, F-31320, Castanet-Tolosan, France 2. Université de Toulouse, INRAE, UMR AGIR, F-31320, Castanet-Tolosan, France
3. Terres Inovia – Institut technique des oléagineux, des protéagineux et du chanvre, F-75378, Baziège, France
La Région Occitanie Pyrénées-Méditerranée et les partenaires Sojamip (Euralis Semences, RAGT2n, Terres Inovia, Terres Univia, INP- ENSAT, INP-PURPAN ,INRA) sont remerciés pour leur soutien financier et leur implication dans les expérimentations
Discussion et Perspectives
Variabilité intraspécifique des traits morpho- physiologiques
Typologie de croissance précoce des variétés
• Groupe 1 (cv. Isidor) croissance précoce élevée
• Groupes 2 et 3 (cv. Pallador) croissance précoce faible et interactive avec l’état hydrique du sol
Traits architecturaux affectés par l’état hydrique du sol
Variation variétale
Effet hydrique Témoin Sec
Angle racinaire (°) 43 - 57 58 - 71 ↗
Vitesse d’enracinement en
profondeur (cm jour-1) 2.9 - 4 3.7 - 4.8 ↗
Vitesse d’enracinement latéral
(cm jour-1) 1.4 - 2 0.8 - 1.5 ↘
- Vitesse en profondeur rapide - Vitesse en latéral lente
Racines plus profondes - Nombre d’extrémités racinaire
Plus des racines latérales - Forte biomasse racinaire - Longueur élevée
- Diamètre faible
- Volume et surface élevées
Acquisition des ressources - Angle élevé (> 60°)
Racines plus profondes - Forte biomasse aérienne - Longueur de tige élevée
Vigueur des plantules
Témoin hydrique Moyenne Variation variétale
Longueur de tige (cm) 9.02 7 - 10.9 ***
Biomasse aérienne (mg) 148 122 - 185 ***
Biomasse racinaire (mg) 24 14 - 37 ***
Longueur racinaire (cm) 156 94 - 248 ***
Diamètre racinaire (mm) 0.53 0.5 - 0.6 * Volume racinaire (cm3) 0.34 0.2 - 0.5 ***
Surface racinaire (cm2) 26 16 - 38 ***
Nombre d’extrémités racinaire 140 86 - 204 ***
• Caractérisation des traits racinaires (morpho-physiologiques et architecturaux) pendant la phase précoce pour des variétés de soja cultivées en Europe.
• Les variétés ayant une profondeur, une longueur et un angle racinaires élevés sont de bonnes candidates à l’évitement du stress hydrique via une meilleure exploration du sol (à valider à des stades plus avancés et dans d’autres conditions de culture).
• De nouvelles stratégies agronomiques mobilisant la diversité variétale pourront être testées pour améliorer l’efficience hydrique du soja face au changement climatique.
***, * : effets significatifs de la variété
Sec Témoin
Traits architecturaux
-Angle racinaire
-Profondeur racinaire -Largeur racinaire
Traits morpho-physiologiques
-Longueur de tige -Biomasse aérienne
-Longueur racinaire totale -Diamètre racinaire
-Volume et surface racinaires -Nombre d’extrémités racinaire -Biomasse racinaire
Matériel et Méthodes
-10 variétés de soja de différents groupes de maturité (de 000 à II)
-Minirhizotrons (24.5 x 24.5 x 2.5 cm), en chambre de culture (25°C)
- 2 états hydriques du sol :
Témoin (humidité volumique ~ 25%) Sec (humidité volumique ~ 12.5%)
- 8 répétitions, 160 plantes au total
Prélèvement à 10 jours après le semis
Suivi dynamique d’enracinement
(WinRhizo 2013e program)
2020
Traits architecturaux
Traits morpho-physiologiques
Stress hydrique
Croissance précoce
Références:
1. Battisti, R., Sentelhas, P.C., 2017. Improvement of soybean resilience to drought through deep root system in Brazil. Agron. J. 109, 1612–1622. https://doi.org/10.2134/agronj2017.01.0023
2. Dayoub, E., Lamichhane, J.R., Schoving, C., Debaeke, P., Maury, P., 2021. Early-Stage Phenotyping of Root Traits Provides Insights into the Drought Tolerance Level of Soybean Cultivars. Agronomy 11, 188. https://doi.org/10.3390/agronomy11010188
3. Schoving, C., Stöckle, C.O., Colombet, C., Champolivier, L., Debaeke, P., Maury, P., 2020. Combining Simple Phenotyping and Photothermal Algorithm for the Prediction of Soybean Phenology: Application to a Range of Common Cultivars Grown in Europe. Front. Plant Sci.
