REPUBLIQUE'DU SENEGAL DELEGATION GENERALE PR1...
REPUBLIQUE'DU SENEGAL
DELEGATION GENERALE
PR1 MATURE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
EVOLUTION DU SYSTEME GRAIN-PLANTULE CHEZ LE MIL
(Pen.nisetum typhoïdes)
AU COURS DE L’EPUISEMENT DU GRfiIfd
II. Evolution minérale
P. SIBAND
Ingénieur de recherche
IRAI, detaché à 1'ISRA
avec la collaboration technique de
B. C. FAYE et 1. DIEYE
(-J?J, _ y;‘b,$;;p[ c g-)J,
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.- 38
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P&is &'i&i;, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . .
!3e$?inak2ire
_.-2lf$%L.--.-
Mars 1970
Centre National de Recherches Agronomiques
de BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
{I. s. R, A,)
R E S U M E
La cinetique de migration des Qléments minéraux du
grain vers la plantule au cours de la dégradation des reserves du
grain, est analysée. De même,, la consommation minérale de la
plantule à partir du milieu a et6 Qvaluée. L'ajustement de ces
deux variables à des expressions mathématiques permet, par d6ri-
*
vation,
de chiffrer la dépendance minerale instantanée de la
plantule vis-à-vis du milieu.
Y
.
Celle-ci est totale dès le quatrième jour de culture
pour le potassium, et dès six à sept j o u r s p o u r l e s a u t r e s élements.
Les conséquences en sont brièvement analysees.
1 - INTRODUCTION
L'dtude de llévolutian pondérale du système grain-
plantule du mil nous a permis d'ajuster les cinétiques des poids
de grain, de r'acines,
et de parti,es aeriennes à des modales (SIGAND,
1978, 2.). Nous nous proposons, 5. l'aide d'une autre expérimentation,
de suivre l'évolution minorale du système, d'abord par ses com-
posants (grain, plantule), puis,
en les confrontant, d"analyser la
dépendance du mil vis-à-vis du milieu pour les principaux éléments
minéraux. Nous entendrons par dépendance la part du milieu nutritif
dans l'alimentation minérale de la plantule (SIEAND, 1978,l.).
Pour lui donner une signification précise, appelons d
cette dépendance, g l'alimentation minérale de la plantule par le
grain, r I'alimentation minérale par le rnilieu (c'est-à-dire par
le biais des racines). Pour l'elément e, on définira de par la
relation :
L
!!
r e
(1)
!
de=
r
*
e + 9e
.
!
de est une fonction du temps, tendant vers 1 à mesure
que le gr,ain s'épuise en l'elément e. Elle peut s'exprimer rela-
tivement :3 un intervalle de temps donnée, ou pour chaque instant.
2- MATER:IEL ET METHODES
Les conditions générales d'exp8rimentation sont les
mêmes que préc6demment (SIBAND, 1977). On a cultivé du mil synthé-
tique GAM durant 8 jours. La culture est ddmarrée sur eau distillée
jusqu'au 3ème jour, puis conduite suivant trois modalites :
- Culture sur eau distillée
- Culture sur une solution de CaSO à 0,l
millimole par litre
- Culture sur une solution nutritive complète
Le premier traitement nous permet de suivre le systeme
en absence de fourniture externe. Le second est destiné à vérifiar
I
si le calcium, dans ces conditions, évite toute déperdition dans
le milieu nutritif (action sur la perméabilité du plasmalemme).
Ces deux premiers traitements doivent nous aider à
4
.
interpr6te.r les résultats du troisième, où interviennent les trans-
ferts entre les différents compartiments du systame de culture :
grain-plantule-solution nutritive,
Les plantules sont r6coltécs à 4, 6 et 8 jours.
On a pesé et analys6 séparemment les grains, parties
aériennes et racines.
L'essai comprend 8 répétitions, et les échantillons
sont regroup6s 2 à 2 après pesée de matière sbche, pour analyse.
Les quantités d'81éments minéraux seront exprimées
en unités pondérales, excepté lorsque le raisonnement exigera l’c3x-
pression équivalentaire.
On conviendra de noter Ji. le ième jour de culture.
Ainsi Jo est le jour de depart de germination et J8 celui de fin
de l'experimentation.
3 - HESULTATS ET DISCUSSION
Les moyennes des résultats de base de cette experimen-
tation sont'consignées dans le tableau 1 hors texte.
31, Evolution ponderale des différentes parties (figure n”1)
1 - L'allure des courbes obtenues sur le traitement
solution complète est tout B fait compatible avec les ajustements
fait précédemment. On admettra donc que les lois sont identiques et,
pour les besoins de l'analyse qui suivra, on utilisera les poids
de grain (MG) et racine (MR) pour calculer les paramètres de ces
lois, On obtient ainsi :
MG
=
4105e 45517 t + 120.
MR
=
41,OO t - 79j67
avec MG et I?1R en mg pour 100 plantes, et t en jours.
2 - Par rapport à l'évolution du mil cultivé en solution
complète, celle du mil cultivé sur eau distillée est beaucoup plus
l e n t e
D le grain se dégrade moins vite, les parties aériennes et les
racines ont une croissance ralentie.
3 - La présence de sulfate de calcium dans la solution
constitue une situation intermédiaire, où le poids de grain se situe
entre ceux des deux autres traitements, et où les parties aériennes
croissent comme celles du traitement eau et les racines comme ccllcs
du traitelnent solution compléte.
32, $volution minérale du qrain
On comparera ici les échantillons faits en cours de
culture (:Figure no 2 ), qui sont constitur$s de grains sans embryons,
alors que les analyses de grain avant semis concernent le grain
entier.
e
A l'exception du phosphore sur deux traitements, les
concentrations en éléments minéraux analysés dans le grain tendent
à croetre entre 34 et JS. D'une façon génerale, elles sont plus
.
élevées sur les traitements solution complete que sur les autres
.
sauf pour l’azote, où les différences entre traitements ne sont pas
statistiquement significatives.
Ces variations de taux sont le fait de variations non
parallèles du contenu (masse d'élément) et du contenant (quantit6
de matibra sèche).
321. Schéma d’intereretation
----..--...1---1-
--“--.œmm
Le schéma le plus simple est que l'élément minéral sort
du grain Èi mesure que son support disparaît, c'est-à-dire que les
réserves sont dégradées. La variation de taux résulterait alors d’une
repartition non uniforme de l’élément minéral entre le tissu consam-
mé (albumen essentiellement) et les tissus qui subsistent (péricarpe),
ou d’une distribution inegale au sein m@me des cellules de l'albumon,
entre partis et protoplasme.
Dans cette hypothése, les concentrations au niveau de
chaque tissu sont constantes, et les variations du taux moyen de
ltélémont minéral ne résultabque de l'évolution du rapport de
poids entre partie dégradable (0) et partie stable (S). Traduisons
les relations qui en rbsultent, en convenant des notations suivantes:
C
= concentration moyenne de l'élément
dans le grain
M G = poids du grain
(seuls ces deux paramètres sont directement mesurés).
D
= poids de la partie dégradable du grain
S
= poids de la partie stable du grain
CD et CS = concentrations correspondantes de
l'élément
m.G
= masse de l'élément dans le grain
m'D
et mS = masse de cet élément dans les parties
degradable
et stable .
On a les relations élémentaires :
MG =D + S
mG = mD + mS et
mG
mS
C =-
MG
cs = s
et l'hypothèse que CD , CS et S sont des constantes.
On exprime alors les paramètres mesurés en fonction
de ces différentes grandeurs :
mG
c= MG =
mD+'"S
d-Î5ê--
t,Q + css
C =
M G
et en fin de compte :
8
!$ MG + (CS - CD) S
<El
I
.
MG
On obtient ainsi une relation hamographique entre C et
MG, qui nous permet deux remarques :
a/- Sous la forme :
E MG = mG = C,D MG + (CS - CD) S
(4 bis)
il apparaît une relation linéaire entre la masse d'81ément contenu:]
dans le grain et sa matière sèche.
b/- Sous la forme :
Ns - CD> s
(4 ter)
C
=
'D +
MG
On voit que lorsque M décroit (épuisement du grain),
trois cas peuvent se produire :
CS = CD, donc C = CD ; C reste constante
cD > cS? C va décroître
CD ( cs, C va croître.
Ceci traduit bien que, lorsque la fraction dégradable
perd de l’importance, la concentration moyenne tend vers la concen-
tration dans la partie stable (en fin d'évolution MG = S, et C = CS).
322. Relation entre la masse d’éléments
------------“1---“1-~~~~~~~~~~~~--
et la matière sèche
-Mm.--...-------------
Les figures 3 et 4 traduisent cette relation.
)I
Si l'on prend comme référence le traitement le plus simple,
sur eau distillée, l’approximation linéaire n’est rejetée a priori
pour aucun élément. L'effet des traitements peut être de quatre
sortes : Nul (cas de l’azote) g changement de la pente de la droite,
qui s’écarte de la droite de réfdrence 3 mesure que le grain se vido
(cas du phosphore sur solution complète) ; translation vers le haut
ou vers le bas (potassium, magnésium et sodium y modification plus
complexe (calcium, sodium en solution complète).
Nous admettrons le schéma proposé dans le cas de l'azote,
tous traitements confondus, et du phosphore sur eau et Ca SO4.
La d8formation observée pour le phosphore en solution
compl,&te suggère un effet permanent, tel qu'un ralentissement db
départ du phosphore du grain par suite d'une alimentation phosphort5e
par la so.lution.
Les effets de translation observés sont au contraire
interprétables comme des modifications initiales, déjà achevdcs 2
J4, par exemple un rgéquilibrage entre la matrice du grain et la
fraction dégradable sous l'effet de la solution apportde.
.
Un tel schéma suppose une communication entre grain et
solution.
Celle-ci paraît attestée par au moins deux faits :
Tout 'd'abord, la masse de sodium du grain s'accroît
entre 36 et 38 sur solution complète, ce qui implique une entrQe
nette de sodkum et un effet du traitement, Ensuite, sur solution
compl&te,
la masse de calcium dans le grain sans embryon est tràs
voisine de la masse initiale de calcium dans le grain entier. Compto
tenu de la fraction contenue dans l'embryon, nous devons admettre
un gain de calcium par le grain sous l'effet du traitement.
Dans ces conditions, l'arrivée de calcium dans le grain
(traitement Ca 504) pourrait déplacer du potassium adsorbé et ie
mettre à :-a disposition de la plantule, le grain étant ainsi moins
riche en potassium des JrC ; de m&me la présence du cation étudis
::
,
dans la so.lution accroîtrait sa rétention par la matrice du grain
(cas de tous les cations sur solution complete).
Contrairement au comportement du potassium, le niveau
d e s o d i u m s e t r o u v e r e l e v é p a r l ’ a p p o r t d e C a 504. Il s ’ a g i t l à
encore d'une modification initiale, Une hypothèse pourrait être uno
moindre absorption de sodium par la plantule par suite du surcroit
d’absorption de potassium. Il semble, en effet, y avoir équivalenze
entre les deux phénomènes (3,8 micro-équivalents de potassium en
moins et :3,5 micro-équivalents de sodium en plus).
Les autres modifications observées ne semblent pas
répondre au schéma propos6. Dans le cas du sodium sur solution com-
pleto on [peut supposer une accumulation de cet élement provenant de
la plantuILe,
qui en puise dans le milieu.
En résumé, on peut dire que, dans le cas simple d'une
-
c u l t u r e s u r e a u distillée, l e modhle proposé s’adapte bLen a u x f a i t s
observés,
et que les déformations qui y sont apportées suivant les
traitements font intervenir un certain nombre de facteurs supplé-
.
mentaires qui le rendent trop simple. De sorte que, s’il y a bien
u n e r e l a t i o n d i r e c t e p o u r l a s o r t i e d u g r a i n e n t r e s e s r é s e r v e s
organiques
et minerales, cette relation peut @tre plus ou moins
altérée.
323. Alimentation min0rale à partir du $,~~~~-9
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----m-m.-- -
La libér’ation instantanée d'un élement minéral par le
g r a i n p e u t s’écrire :
dmG
t
g
z-m
%
dt
%
Cette relation peut se décomposer de la façon suivante :
dmG
drnG
!+dG
dt =
dMG
'
dt
Or, la relation (2) nous donne MG en
,
fonction de t, et
l a r e l a t i o n ( 4 b i s ) mG en fonction de MG.
.
On peut en déduire :
dMG
dt = - 0,5517 x 4 1 0 5 e +0,5517 t= b a eblt
1 1
dqG
e t - - -
dMG
= CLb
e t n o u s e x p r i m e r o n s g p.ar : ’
Pour déterminer complètement g, il nous faut donc
déterminer CD qui est la pente de la droite mG = f (MG). Seul le
traitement sur solution nous intéresse ici.
Nous calculerons cette pente de la façon suivante
(en fonction de la validité de l'hypothèse de depart).
,- pour N, par régression sur les neufs couples de coor-
donnés confondus sur les trois traitements ;
'- Pour P, par régression sur le seul traitement solution
complète ;
,- Pour K, par régression à partir des trois traitements,
la valeur retenue étant la moyenne des trois pentes.
.- Pour Mg, par régressions sur les traitements eau et Ca SA::.,
.
d'une part, et solution complète, d'autre part, et en faisant la
moyenne des deux pentes ;
.
.- On ne calculera pas CD pour Ca et Na, puisqu'ils n'ont
pas de sens sur le traitement solution compléte,
On obtient les valeurs suivantes :
Tableau n" 1 : Conaentrations d’él&ments d a n s l a fractibn degradabio
du grain
!
!
!
?
!
L
Elément
!
N
i
P
!
K
!
M 9
!
I-------~-----~------------i-----------"~------------~------------~
ci $
1,79
!
0,204
!
0,0948
!
0,OYlG
!
i
i
!
!
!
!
Noue avons alors tous les QlBments nécessaires pour calculer les
v a l e u r s de tj.
3 2 4 . Destinée de& 6l&n&ts ëkotieh&-tt
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
du ‘q?hn
“m-I”------- -mm-
Les QlBments minéraux libérés par le grain peuvent ali-
menter la plantule ou être exsorbés, au niveau des racines, dans Ic
milieu de culture. L'étude de l'evolution minérale du systernc grain-
plantule dans le cas où celui-ci ne reçoit pas lfélément étudie 2
,
partir du milieu peut préciser ces deux voies.
Les mesures de contenu du système aux différentes dates
,
sur les trois traitements ont été regroupees dans le tableau no 71,
Chaque valeur est obtenue en faisant la somme des masses
contenues dans lss trois parties analysees (grain, partie aérienne,
plantule), et chaque masse est calculée par le produit des deux
mesures de bases,
de concentration et de poids de l'organe. De la
sorte, le contenu du système est apprecié à partir de six mesures
différentes, et l'imprécision du nombre intègre les six erreurs.
D'autre part, l'erreur sur les poids peut introduire une variation
systématique, puisque le merne poids est utilisé pour calculer le
contenu en tous les BlQments 21 une date donnee. Nous devons garder
à l'esprit ces deux aspects pour l'interprétation des resultats.
Ces réserves faites, nous pouvons tenter d’en dégaycr
quelques tendances.
,
1 - Au cours des huit premiers jours, les plantules
,
cultivées sur eau distillée semblent avoir perdu une partie de leur
contenu minéral dans le milieu de culture, Si l'on en juge par les
chiffres, ces pertes sont surtout importantes entre 54 et 36 pour
l'azote, le phosphore, le potassium.
Elles sont encore sensibles entre 36 et 38 pour le
potassium,
Une pollution, en sodium, semble &tre intervenue au
cours de culture. Elle a double la masse, toujours très faible de
cet Qlément.
Enfin, les variations sur le contenu de calcium ne doivent
pas excéder l'erreur de mesure.
En resumé,
il semble que les pertes minérales par le
.
systeme en eau distillée portent sur l'azote, le phosphore et surtout
le potassium et qu'elles puissent atteindre environ 10 $ du contenu
de ce système en chacun de ces élements.
.
9
2 - Le traitement avec du sulfate de calcium paraît
avoir attenué ces pertes en azote et phosphore, pour lequel la
variation n'excède pas l'erreur, et totalement supprimé pour le
potassium, élément dont le bilan semble assez précis.
Nous admettrons que lorsque le milieu contient du calcium,
comme c'est le cas de la solution complète, les exsorptions dans ce
milieu d'eléments mineraux provenant du grain sont négligeables.
33. Çvolution minérale de la plantule
Absorption minérale par les racines
??? ? ?? ? ? ? ? ?
----'---"-I-------I-----I----
Par définition, la vitesse d*absorption Ae d'un
élement e s'exprime par :
où me est le contenu de la plante en ltélément e
MR le poids de racines à l'instant t
.
t le temps
on peut l'apprecier entre 2 instants (to à tl)
A0@
P me1 - me0
(7 bis)
-
-
= gj x (t1 -to> [
Ici, le contenu de la plantule s'accroît par l'apport
du milieu et par celui du grain. Comme nous avons vu que l'on
pouvait considérer que tout ce qui sort du grain se retrouve dans
la plantule, et donc ne fait pas variertisystème, nous considérerons
comme traduisant l'absorption la variation de contenu minéral du
systbme grain plantule.
m, poids moyen de racines, est calculé en faisant la
moyenne entre les poids à to et à tj. La croissance racinaire étant
estimée linéaire, il s'agira de la moyenne arithm&tique.
Enfin,
on pourra mesurer l’absorption entre J3 et 34
en remarquant que la variation de contenu entre JO et 53 est nulla
(culture sur eau distillée) et que la consommation minérale Entre
33 et 34 est donc llexcès de contenu à 34 par rapport au grain
e n t i e r MA’!
peut d’autre part e’.estimer par extrapolation linéaire.
On peut alors construire le tableau suivant :
Tableau n" 2 : Quantités d'gléments mineraux absorbees par jour
(milliéquivalents pour 100 grammes de racines ot
p a r j o u r ) .
!
PBriode
!
33 -.e”.-
34
!
54 - - - -
36
!
56 - - - -
Ja
!
!
!
!
I
!
!-“----““‘-“-“T”‘“------“-----?---------------?---------------!
i
N
I
295
!
333
!
288
!
!
1
!
!
P
!
t
65
1
42
!
44
!!
!
K
!
375
!
255
!
156
!
!
I
!
!
!
c a
95
34
42
!
!
f
!
!
!
M9
i
50
!
37
!
32
!
I
I
!
!
Na
115
26
!
!
!
!
30
!
I
!
!
!
!
L’allure de pénétration de l’azote ne varie pas au cours
du temps, et on peut admettre que son absorption est constante.
Pour les autres éléments, c e t t e a b s o r p t i o n e s t p l u s
intense à la première date, qui par la suite ce qui peut s’expliquer
par un fort déficit lorsque l'on passe de l'eau distillde à la
solution nutritive, mais, pour P, Ca, Mg et Na, on peut considdrer
que 16s deux dernières mesures traduisent une stabilisation de l’nb-
sorp tion.
L’absorption de potassium docroît au contraire constam-
ment,
en partant d'un niveau très supérieur à celui de l'azote.
”
1
E n t r e 3 4 e t J8, nous pouvons faire l’approximation d’une
absorption réguli8re pour les éléments étudiés à l'exception du
potassium,
332. Alimentation minérale 2 partir du milieu : r
----------“--l-l-----” I ..m--m---m.-m.----
Dans l'instant, l'ensemble des racines absorbent :
dm
r
Z2
= AMR
dt
II
n
Si A est une constante et MFI un- fonction lindaire.du
temps, r est elle m&me une fonction lindaire du temps.
9
34. Dépendance de la plantule vis-h-vis du milieu
Nous avons, pour chaque élement minéral, une expression
d e g ( r e l a t i o n 6 ) e t d e r ( r e l a t i o n 3 ) . Nous pouvons donc calculer
la dépendance d de la plantule vis-a-vis du milieu (relation 1).
La représentation graphique est faite dans le cas de l'azote (Îi-'
gure nos). Elle est par exemple de près de 70 $ à 35.
Pour le potassium,
cette dépendance est pratiquement
d e 9 7 $ des l e 4eme j o u r .
A 35, on obtient les valeurs suivantes :
Tableau nt' 3 : Valeur de la dépendance vis-a-vis du milieu pour
quelques éléments.
]Elément !
N
!
P
1
K
!
Mg
!
!
!
!
!
!
!
I-'"---"'T"-"-'-"--~---------~---------~---------!
!
d
I
0,63
I
0,70
!
0,99
1
0,76 !
!
!
!
!
!
!
D 1 une façon générale, on peut estimer que la part du
grain dans. l'alimentation de la plantule est très faible des 6 a 7
jours, et que la dépendance vis-à-vis du milieu est alors totale.
4 - CONCLUS 1 ON
Pour appréhender l'évolution minérale du grain, nous
avons fait l'hypothèse qu'elle résultait d'un schéma simple selon
lequel le grain est constitue de deux parties entre lesquels les
016mcnts minéraux sont distribués inegalement. La partie qui se
dégrade libère des Qlérnents mindraux qui sortent du grain au fur et
à rnesure ce leur libération.
L’interpretation
depend en partie de l'acceptation de ce
schdma - E n particulier, d a n s l a m e s u r e o ù i l e s t v é r i f i é , n o u s
sommes conduits à supposer une communication entre solution et grain
dont la voie n'est pas explicitée, mais suffisamment r'apide pour
rendre compte d'un rééquilibrage des cations par échange au niveau
du grain avant les premieres mesures, soit dans les premières 24
heures.
D’autre part, les comportements différents des cations
Pont supposer un état different dans le grain. Ainsi du potassium '
BE& libéré en prése,nce de calcium alors que le magnésium n'est pas
alflfJecta.
On peut en déduire que le magnésium du grain n'est pas
échangeable,
tandis qu'une partie du potassium l'est.
La mesure d'une consommation moyenne journalière nous
donne une idée de l'évolution de l’absorption dans le temps. Celle-ci
semble assez stable pour l’azote, et, apres une absorption plus
intense de départ(facilement expliquable) pour les autres éléments
étudiés,
à l'exception du potassium,
qui, après une absorption
i n i t i a l e t r è s i n t e n s e , voit celle-ci diminuer avec le temps.
Quoiqu'il en soit, la part du contenu minéral de la
plantule provenant du milieu devient tràs vite prépondérante, et,
comme pour la nutrition carbonde,
l ’ e s s e n t i e l d e l’approvisionnecicn~
de la plantule se fait à partir du rnilieu de culture dès le 5kme ou
le 6ome jour. Ceci est particulièrement vrai pour le potassium.
La contribution minérale du grain à l’alimentation de
l a p l a n t u l e e s t d o n c t r è s éphém&Ee,
et se termine (transposé aux
conditions de champs)avant la première intervention culturale aprcs
le semis. I l i m p o r t e d o n c d e v é r i f i e r l ’ e f f e t d e s c o n d i t i o n s c r é é e s
a v a n t l’irstallation d e l a c u l t u r e s u r s o n a l i m e n t a t i o n minerala.
D’autre part, s u r l e p l a n methodologique, o n p e u t v o i r
que les études de nutrition minerale sur les plantules de mil pauvcnk
se faire t’es l e 7 è m e j o u r d e v é g é t a t i o n ,en n é g l i g e a n t l e s a p p o r t s
dQs a u g r a i n , sous réserve que les modifications des deux sources
(grosseur du grain, concentration do la soLutian) influent peu sur
l'établissement de la dépendance minérale vis-à-vis du milieu.
.
Tableau no 1 - Resultats de base ,obtenus sur l'essai
évolution mineraIe
!
1
!
Trai-tements
* Eau distillée
r
!--- ---.. T-"-w""'
!
;
T"'~'T"-"T"-'-T-----T--œ--T-----T-----~-----T-----T m-v-- !
! Mesure! Organe lGraln! 34
! 36
I J8
! 54
i 56
! 38
! 34
! J6
! JE !
!
!
,mtier
.
!
!
!
I
!
I
!
!
!
!
1 ------- T""'"" 1----------------------------------------------œ---------.
1
:Natikrc: Grain
; 1032:
609:
428:
307:
503:
392:
244;
547:
288:
167;
m--m
--w-s
e-m--
+---
em
.m-.c--
1,*
1,74; 1,99j 1,81; 1, 75: 2,013
“m.---m-------m-1-de... . ..- m-w--
-m-e
T
!
/-
0 aEf!rienne! -
3,3
3,33,
2,59; 5,13; 4, 50; 4,291
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-----e.œ
-m-I-
T-----TI-l--T-lll-T-~-~~T--^-T--I--y"----T---~-
t
?
- !
:Racine ! -
.
! 3,32! 2963, 2,61, > !! 2,53! 2,34! 4,05, 3,85, 3,it;
.
.
.
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.
.
.
.
Tabl.oau no II - Evolution du contenu minéral du système
grain plantule (mg/100 plantules),
I Elément
!
Traitement
I
JO ! 34 !
J6
!
38
0
i
!
!
!
!‘-‘“-““-‘“‘-T-“““~--~--~-----~-------~--~----?-------
T”------ 0
!
,1 Eau distillee
!
, 2S,35 , 21,67 ( 21375 1
!--------------I
m.m.---.œ-
! Azote
i------- T"----- i
!
I Ca SO4
1 2 3, 7 4
; 23,lO ! 22999 ! 22943 1
!"'----_--"---'-'!
p.~"--T"-'-~'
!
f------- !
, Solution compl. !
!
.
I 25,63 I 37,36
1 54916 1
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!
! Eau
0
I
'
3,ll
-m.-I-"---m--e----a.
-*s.--e"-
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, Phosphore
i Ca SO4
!
!
, 3,34 1
3,48 k-z-
; ,
.
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-e-3)..“---
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!
, Solution
.
n’-‘“‘-“‘-“‘“T--““‘-------------~-------?-------~-------?-------~
I Eau
0,38 ,
!
!
!
0929 1
0933 1
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!
, Calcium
, Ca SO4
, 0,29
;
.
,-.m--~--~“.-‘-.w--“‘,
,---““‘f”‘--““t-‘“----,
1
t Solution
:
:
1,16 ;
2,89 ;
I
G,32 ;
I
1
!“““‘,*““““‘“‘!
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!
!
I Solution
I
1
190° !
2,78
l
4934 0
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! Eau
!
!
0955
1
0955
1
0973
!
!-y’--m’“-“““-“‘!
!-------i-------i-------i
!
! Sodium
,
La SO4
,
0947
!
0982
1
1908
1
0995
!
.
.
+-.-~-~--~----~
!""--'i-'--"-l-------!
!
!
, Solution
.
!
I
1969
!
3916
!
6942
1
.
1 ‘i
SIBAND, P., 1977 - Systéme de culture hydroponique pour des études
de plantules de cdrdales.
Dot. Multig. CNRA Bambey,
SIBANC, P., 1978-I - Nutrition minérale des plantules de Mil, Mais
et Sorgho au cours des premiers jours de vég&tation
.
Dot. p?lultig,
CNRA Bambey.
SIBAND, P., 1978-2 - Evolution du système grain-plantule chez le
mil (Pennisetum typhoïdes) au cours de 1*6pui~ement
du grain - 1 Evolution pondérale.
Dot. Multig. CNRA Bambe),
a
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?
DELEGATION GENERALE
PR1 MATURE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
EVOLUTION DU SYSTEME GRAIN-PLANTULE CHEZ LE MIL
(Pen.nisetum typhoïdes)
AU COURS DE L’EPUISEMENT DU GRfiIfd
II. Evolution minérale
P. SIBAND
Ingénieur de recherche
IRAI, detaché à 1'ISRA
avec la collaboration technique de
B. C. FAYE et 1. DIEYE
(-J?J, _ y;‘b,$;;p[ c g-)J,
D ak
Ao- q-
.- 38
..-..
r'hmi:r3
. . . ..-.. 8..:.m d _.- . .._.__... i ._.___....
P&is &'i&i;, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . .
!3e$?inak2ire
_.-2lf$%L.--.-
Mars 1970
Centre National de Recherches Agronomiques
de BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
{I. s. R, A,)
R E S U M E
La cinetique de migration des Qléments minéraux du
grain vers la plantule au cours de la dégradation des reserves du
grain, est analysée. De même,, la consommation minérale de la
plantule à partir du milieu a et6 Qvaluée. L'ajustement de ces
deux variables à des expressions mathématiques permet, par d6ri-
*
vation,
de chiffrer la dépendance minerale instantanée de la
plantule vis-à-vis du milieu.
Y
.
Celle-ci est totale dès le quatrième jour de culture
pour le potassium, et dès six à sept j o u r s p o u r l e s a u t r e s élements.
Les conséquences en sont brièvement analysees.
1 - INTRODUCTION
L'dtude de llévolutian pondérale du système grain-
plantule du mil nous a permis d'ajuster les cinétiques des poids
de grain, de r'acines,
et de parti,es aeriennes à des modales (SIGAND,
1978, 2.). Nous nous proposons, 5. l'aide d'une autre expérimentation,
de suivre l'évolution minorale du système, d'abord par ses com-
posants (grain, plantule), puis,
en les confrontant, d"analyser la
dépendance du mil vis-à-vis du milieu pour les principaux éléments
minéraux. Nous entendrons par dépendance la part du milieu nutritif
dans l'alimentation minérale de la plantule (SIEAND, 1978,l.).
Pour lui donner une signification précise, appelons d
cette dépendance, g l'alimentation minérale de la plantule par le
grain, r I'alimentation minérale par le rnilieu (c'est-à-dire par
le biais des racines). Pour l'elément e, on définira de par la
relation :
L
!!
r e
(1)
!
de=
r
*
e + 9e
.
!
de est une fonction du temps, tendant vers 1 à mesure
que le gr,ain s'épuise en l'elément e. Elle peut s'exprimer rela-
tivement :3 un intervalle de temps donnée, ou pour chaque instant.
2- MATER:IEL ET METHODES
Les conditions générales d'exp8rimentation sont les
mêmes que préc6demment (SIBAND, 1977). On a cultivé du mil synthé-
tique GAM durant 8 jours. La culture est ddmarrée sur eau distillée
jusqu'au 3ème jour, puis conduite suivant trois modalites :
- Culture sur eau distillée
- Culture sur une solution de CaSO à 0,l
millimole par litre
- Culture sur une solution nutritive complète
Le premier traitement nous permet de suivre le systeme
en absence de fourniture externe. Le second est destiné à vérifiar
I
si le calcium, dans ces conditions, évite toute déperdition dans
le milieu nutritif (action sur la perméabilité du plasmalemme).
Ces deux premiers traitements doivent nous aider à
4
.
interpr6te.r les résultats du troisième, où interviennent les trans-
ferts entre les différents compartiments du systame de culture :
grain-plantule-solution nutritive,
Les plantules sont r6coltécs à 4, 6 et 8 jours.
On a pesé et analys6 séparemment les grains, parties
aériennes et racines.
L'essai comprend 8 répétitions, et les échantillons
sont regroup6s 2 à 2 après pesée de matière sbche, pour analyse.
Les quantités d'81éments minéraux seront exprimées
en unités pondérales, excepté lorsque le raisonnement exigera l’c3x-
pression équivalentaire.
On conviendra de noter Ji. le ième jour de culture.
Ainsi Jo est le jour de depart de germination et J8 celui de fin
de l'experimentation.
3 - HESULTATS ET DISCUSSION
Les moyennes des résultats de base de cette experimen-
tation sont'consignées dans le tableau 1 hors texte.
31, Evolution ponderale des différentes parties (figure n”1)
1 - L'allure des courbes obtenues sur le traitement
solution complète est tout B fait compatible avec les ajustements
fait précédemment. On admettra donc que les lois sont identiques et,
pour les besoins de l'analyse qui suivra, on utilisera les poids
de grain (MG) et racine (MR) pour calculer les paramètres de ces
lois, On obtient ainsi :
MG
=
4105e 45517 t + 120.
MR
=
41,OO t - 79j67
avec MG et I?1R en mg pour 100 plantes, et t en jours.
2 - Par rapport à l'évolution du mil cultivé en solution
complète, celle du mil cultivé sur eau distillée est beaucoup plus
l e n t e
D le grain se dégrade moins vite, les parties aériennes et les
racines ont une croissance ralentie.
3 - La présence de sulfate de calcium dans la solution
constitue une situation intermédiaire, où le poids de grain se situe
entre ceux des deux autres traitements, et où les parties aériennes
croissent comme celles du traitement eau et les racines comme ccllcs
du traitelnent solution compléte.
32, $volution minérale du qrain
On comparera ici les échantillons faits en cours de
culture (:Figure no 2 ), qui sont constitur$s de grains sans embryons,
alors que les analyses de grain avant semis concernent le grain
entier.
e
A l'exception du phosphore sur deux traitements, les
concentrations en éléments minéraux analysés dans le grain tendent
à croetre entre 34 et JS. D'une façon génerale, elles sont plus
.
élevées sur les traitements solution complete que sur les autres
.
sauf pour l’azote, où les différences entre traitements ne sont pas
statistiquement significatives.
Ces variations de taux sont le fait de variations non
parallèles du contenu (masse d'élément) et du contenant (quantit6
de matibra sèche).
321. Schéma d’intereretation
----..--...1---1-
--“--.œmm
Le schéma le plus simple est que l'élément minéral sort
du grain Èi mesure que son support disparaît, c'est-à-dire que les
réserves sont dégradées. La variation de taux résulterait alors d’une
repartition non uniforme de l’élément minéral entre le tissu consam-
mé (albumen essentiellement) et les tissus qui subsistent (péricarpe),
ou d’une distribution inegale au sein m@me des cellules de l'albumon,
entre partis et protoplasme.
Dans cette hypothése, les concentrations au niveau de
chaque tissu sont constantes, et les variations du taux moyen de
ltélémont minéral ne résultabque de l'évolution du rapport de
poids entre partie dégradable (0) et partie stable (S). Traduisons
les relations qui en rbsultent, en convenant des notations suivantes:
C
= concentration moyenne de l'élément
dans le grain
M G = poids du grain
(seuls ces deux paramètres sont directement mesurés).
D
= poids de la partie dégradable du grain
S
= poids de la partie stable du grain
CD et CS = concentrations correspondantes de
l'élément
m.G
= masse de l'élément dans le grain
m'D
et mS = masse de cet élément dans les parties
degradable
et stable .
On a les relations élémentaires :
MG =D + S
mG = mD + mS et
mG
mS
C =-
MG
cs = s
et l'hypothèse que CD , CS et S sont des constantes.
On exprime alors les paramètres mesurés en fonction
de ces différentes grandeurs :
mG
c= MG =
mD+'"S
d-Î5ê--
t,Q + css
C =
M G
et en fin de compte :
8
!$ MG + (CS - CD) S
<El
I
.
MG
On obtient ainsi une relation hamographique entre C et
MG, qui nous permet deux remarques :
a/- Sous la forme :
E MG = mG = C,D MG + (CS - CD) S
(4 bis)
il apparaît une relation linéaire entre la masse d'81ément contenu:]
dans le grain et sa matière sèche.
b/- Sous la forme :
Ns - CD> s
(4 ter)
C
=
'D +
MG
On voit que lorsque M décroit (épuisement du grain),
trois cas peuvent se produire :
CS = CD, donc C = CD ; C reste constante
cD > cS? C va décroître
CD ( cs, C va croître.
Ceci traduit bien que, lorsque la fraction dégradable
perd de l’importance, la concentration moyenne tend vers la concen-
tration dans la partie stable (en fin d'évolution MG = S, et C = CS).
322. Relation entre la masse d’éléments
------------“1---“1-~~~~~~~~~~~~--
et la matière sèche
-Mm.--...-------------
Les figures 3 et 4 traduisent cette relation.
)I
Si l'on prend comme référence le traitement le plus simple,
sur eau distillée, l’approximation linéaire n’est rejetée a priori
pour aucun élément. L'effet des traitements peut être de quatre
sortes : Nul (cas de l’azote) g changement de la pente de la droite,
qui s’écarte de la droite de réfdrence 3 mesure que le grain se vido
(cas du phosphore sur solution complète) ; translation vers le haut
ou vers le bas (potassium, magnésium et sodium y modification plus
complexe (calcium, sodium en solution complète).
Nous admettrons le schéma proposé dans le cas de l'azote,
tous traitements confondus, et du phosphore sur eau et Ca SO4.
La d8formation observée pour le phosphore en solution
compl,&te suggère un effet permanent, tel qu'un ralentissement db
départ du phosphore du grain par suite d'une alimentation phosphort5e
par la so.lution.
Les effets de translation observés sont au contraire
interprétables comme des modifications initiales, déjà achevdcs 2
J4, par exemple un rgéquilibrage entre la matrice du grain et la
fraction dégradable sous l'effet de la solution apportde.
.
Un tel schéma suppose une communication entre grain et
solution.
Celle-ci paraît attestée par au moins deux faits :
Tout 'd'abord, la masse de sodium du grain s'accroît
entre 36 et 38 sur solution complète, ce qui implique une entrQe
nette de sodkum et un effet du traitement, Ensuite, sur solution
compl&te,
la masse de calcium dans le grain sans embryon est tràs
voisine de la masse initiale de calcium dans le grain entier. Compto
tenu de la fraction contenue dans l'embryon, nous devons admettre
un gain de calcium par le grain sous l'effet du traitement.
Dans ces conditions, l'arrivée de calcium dans le grain
(traitement Ca 504) pourrait déplacer du potassium adsorbé et ie
mettre à :-a disposition de la plantule, le grain étant ainsi moins
riche en potassium des JrC ; de m&me la présence du cation étudis
::
,
dans la so.lution accroîtrait sa rétention par la matrice du grain
(cas de tous les cations sur solution complete).
Contrairement au comportement du potassium, le niveau
d e s o d i u m s e t r o u v e r e l e v é p a r l ’ a p p o r t d e C a 504. Il s ’ a g i t l à
encore d'une modification initiale, Une hypothèse pourrait être uno
moindre absorption de sodium par la plantule par suite du surcroit
d’absorption de potassium. Il semble, en effet, y avoir équivalenze
entre les deux phénomènes (3,8 micro-équivalents de potassium en
moins et :3,5 micro-équivalents de sodium en plus).
Les autres modifications observées ne semblent pas
répondre au schéma propos6. Dans le cas du sodium sur solution com-
pleto on [peut supposer une accumulation de cet élement provenant de
la plantuILe,
qui en puise dans le milieu.
En résumé, on peut dire que, dans le cas simple d'une
-
c u l t u r e s u r e a u distillée, l e modhle proposé s’adapte bLen a u x f a i t s
observés,
et que les déformations qui y sont apportées suivant les
traitements font intervenir un certain nombre de facteurs supplé-
.
mentaires qui le rendent trop simple. De sorte que, s’il y a bien
u n e r e l a t i o n d i r e c t e p o u r l a s o r t i e d u g r a i n e n t r e s e s r é s e r v e s
organiques
et minerales, cette relation peut @tre plus ou moins
altérée.
323. Alimentation min0rale à partir du $,~~~~-9
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----m-m.-- -
La libér’ation instantanée d'un élement minéral par le
g r a i n p e u t s’écrire :
dmG
t
g
z-m
%
dt
%
Cette relation peut se décomposer de la façon suivante :
dmG
drnG
!+dG
dt =
dMG
'
dt
Or, la relation (2) nous donne MG en
,
fonction de t, et
l a r e l a t i o n ( 4 b i s ) mG en fonction de MG.
.
On peut en déduire :
dMG
dt = - 0,5517 x 4 1 0 5 e +0,5517 t= b a eblt
1 1
dqG
e t - - -
dMG
= CLb
e t n o u s e x p r i m e r o n s g p.ar : ’
Pour déterminer complètement g, il nous faut donc
déterminer CD qui est la pente de la droite mG = f (MG). Seul le
traitement sur solution nous intéresse ici.
Nous calculerons cette pente de la façon suivante
(en fonction de la validité de l'hypothèse de depart).
,- pour N, par régression sur les neufs couples de coor-
donnés confondus sur les trois traitements ;
'- Pour P, par régression sur le seul traitement solution
complète ;
,- Pour K, par régression à partir des trois traitements,
la valeur retenue étant la moyenne des trois pentes.
.- Pour Mg, par régressions sur les traitements eau et Ca SA::.,
.
d'une part, et solution complète, d'autre part, et en faisant la
moyenne des deux pentes ;
.
.- On ne calculera pas CD pour Ca et Na, puisqu'ils n'ont
pas de sens sur le traitement solution compléte,
On obtient les valeurs suivantes :
Tableau n" 1 : Conaentrations d’él&ments d a n s l a fractibn degradabio
du grain
!
!
!
?
!
L
Elément
!
N
i
P
!
K
!
M 9
!
I-------~-----~------------i-----------"~------------~------------~
ci $
1,79
!
0,204
!
0,0948
!
0,OYlG
!
i
i
!
!
!
!
Noue avons alors tous les QlBments nécessaires pour calculer les
v a l e u r s de tj.
3 2 4 . Destinée de& 6l&n&ts ëkotieh&-tt
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
du ‘q?hn
“m-I”------- -mm-
Les QlBments minéraux libérés par le grain peuvent ali-
menter la plantule ou être exsorbés, au niveau des racines, dans Ic
milieu de culture. L'étude de l'evolution minérale du systernc grain-
plantule dans le cas où celui-ci ne reçoit pas lfélément étudie 2
,
partir du milieu peut préciser ces deux voies.
Les mesures de contenu du système aux différentes dates
,
sur les trois traitements ont été regroupees dans le tableau no 71,
Chaque valeur est obtenue en faisant la somme des masses
contenues dans lss trois parties analysees (grain, partie aérienne,
plantule), et chaque masse est calculée par le produit des deux
mesures de bases,
de concentration et de poids de l'organe. De la
sorte, le contenu du système est apprecié à partir de six mesures
différentes, et l'imprécision du nombre intègre les six erreurs.
D'autre part, l'erreur sur les poids peut introduire une variation
systématique, puisque le merne poids est utilisé pour calculer le
contenu en tous les BlQments 21 une date donnee. Nous devons garder
à l'esprit ces deux aspects pour l'interprétation des resultats.
Ces réserves faites, nous pouvons tenter d’en dégaycr
quelques tendances.
,
1 - Au cours des huit premiers jours, les plantules
,
cultivées sur eau distillée semblent avoir perdu une partie de leur
contenu minéral dans le milieu de culture, Si l'on en juge par les
chiffres, ces pertes sont surtout importantes entre 54 et 36 pour
l'azote, le phosphore, le potassium.
Elles sont encore sensibles entre 36 et 38 pour le
potassium,
Une pollution, en sodium, semble &tre intervenue au
cours de culture. Elle a double la masse, toujours très faible de
cet Qlément.
Enfin, les variations sur le contenu de calcium ne doivent
pas excéder l'erreur de mesure.
En resumé,
il semble que les pertes minérales par le
.
systeme en eau distillée portent sur l'azote, le phosphore et surtout
le potassium et qu'elles puissent atteindre environ 10 $ du contenu
de ce système en chacun de ces élements.
.
9
2 - Le traitement avec du sulfate de calcium paraît
avoir attenué ces pertes en azote et phosphore, pour lequel la
variation n'excède pas l'erreur, et totalement supprimé pour le
potassium, élément dont le bilan semble assez précis.
Nous admettrons que lorsque le milieu contient du calcium,
comme c'est le cas de la solution complète, les exsorptions dans ce
milieu d'eléments mineraux provenant du grain sont négligeables.
33. Çvolution minérale de la plantule
Absorption minérale par les racines
??? ? ?? ? ? ? ? ?
----'---"-I-------I-----I----
Par définition, la vitesse d*absorption Ae d'un
élement e s'exprime par :
où me est le contenu de la plante en ltélément e
MR le poids de racines à l'instant t
.
t le temps
on peut l'apprecier entre 2 instants (to à tl)
A0@
P me1 - me0
(7 bis)
-
-
= gj x (t1 -to> [
Ici, le contenu de la plantule s'accroît par l'apport
du milieu et par celui du grain. Comme nous avons vu que l'on
pouvait considérer que tout ce qui sort du grain se retrouve dans
la plantule, et donc ne fait pas variertisystème, nous considérerons
comme traduisant l'absorption la variation de contenu minéral du
systbme grain plantule.
m, poids moyen de racines, est calculé en faisant la
moyenne entre les poids à to et à tj. La croissance racinaire étant
estimée linéaire, il s'agira de la moyenne arithm&tique.
Enfin,
on pourra mesurer l’absorption entre J3 et 34
en remarquant que la variation de contenu entre JO et 53 est nulla
(culture sur eau distillée) et que la consommation minérale Entre
33 et 34 est donc llexcès de contenu à 34 par rapport au grain
e n t i e r MA’!
peut d’autre part e’.estimer par extrapolation linéaire.
On peut alors construire le tableau suivant :
Tableau n" 2 : Quantités d'gléments mineraux absorbees par jour
(milliéquivalents pour 100 grammes de racines ot
p a r j o u r ) .
!
PBriode
!
33 -.e”.-
34
!
54 - - - -
36
!
56 - - - -
Ja
!
!
!
!
I
!
!-“----““‘-“-“T”‘“------“-----?---------------?---------------!
i
N
I
295
!
333
!
288
!
!
1
!
!
P
!
t
65
1
42
!
44
!!
!
K
!
375
!
255
!
156
!
!
I
!
!
!
c a
95
34
42
!
!
f
!
!
!
M9
i
50
!
37
!
32
!
I
I
!
!
Na
115
26
!
!
!
!
30
!
I
!
!
!
!
L’allure de pénétration de l’azote ne varie pas au cours
du temps, et on peut admettre que son absorption est constante.
Pour les autres éléments, c e t t e a b s o r p t i o n e s t p l u s
intense à la première date, qui par la suite ce qui peut s’expliquer
par un fort déficit lorsque l'on passe de l'eau distillde à la
solution nutritive, mais, pour P, Ca, Mg et Na, on peut considdrer
que 16s deux dernières mesures traduisent une stabilisation de l’nb-
sorp tion.
L’absorption de potassium docroît au contraire constam-
ment,
en partant d'un niveau très supérieur à celui de l'azote.
”
1
E n t r e 3 4 e t J8, nous pouvons faire l’approximation d’une
absorption réguli8re pour les éléments étudiés à l'exception du
potassium,
332. Alimentation minérale 2 partir du milieu : r
----------“--l-l-----” I ..m--m---m.-m.----
Dans l'instant, l'ensemble des racines absorbent :
dm
r
Z2
= AMR
dt
II
n
Si A est une constante et MFI un- fonction lindaire.du
temps, r est elle m&me une fonction lindaire du temps.
9
34. Dépendance de la plantule vis-h-vis du milieu
Nous avons, pour chaque élement minéral, une expression
d e g ( r e l a t i o n 6 ) e t d e r ( r e l a t i o n 3 ) . Nous pouvons donc calculer
la dépendance d de la plantule vis-a-vis du milieu (relation 1).
La représentation graphique est faite dans le cas de l'azote (Îi-'
gure nos). Elle est par exemple de près de 70 $ à 35.
Pour le potassium,
cette dépendance est pratiquement
d e 9 7 $ des l e 4eme j o u r .
A 35, on obtient les valeurs suivantes :
Tableau nt' 3 : Valeur de la dépendance vis-a-vis du milieu pour
quelques éléments.
]Elément !
N
!
P
1
K
!
Mg
!
!
!
!
!
!
!
I-'"---"'T"-"-'-"--~---------~---------~---------!
!
d
I
0,63
I
0,70
!
0,99
1
0,76 !
!
!
!
!
!
!
D 1 une façon générale, on peut estimer que la part du
grain dans. l'alimentation de la plantule est très faible des 6 a 7
jours, et que la dépendance vis-à-vis du milieu est alors totale.
4 - CONCLUS 1 ON
Pour appréhender l'évolution minérale du grain, nous
avons fait l'hypothèse qu'elle résultait d'un schéma simple selon
lequel le grain est constitue de deux parties entre lesquels les
016mcnts minéraux sont distribués inegalement. La partie qui se
dégrade libère des Qlérnents mindraux qui sortent du grain au fur et
à rnesure ce leur libération.
L’interpretation
depend en partie de l'acceptation de ce
schdma - E n particulier, d a n s l a m e s u r e o ù i l e s t v é r i f i é , n o u s
sommes conduits à supposer une communication entre solution et grain
dont la voie n'est pas explicitée, mais suffisamment r'apide pour
rendre compte d'un rééquilibrage des cations par échange au niveau
du grain avant les premieres mesures, soit dans les premières 24
heures.
D’autre part, les comportements différents des cations
Pont supposer un état different dans le grain. Ainsi du potassium '
BE& libéré en prése,nce de calcium alors que le magnésium n'est pas
alflfJecta.
On peut en déduire que le magnésium du grain n'est pas
échangeable,
tandis qu'une partie du potassium l'est.
La mesure d'une consommation moyenne journalière nous
donne une idée de l'évolution de l’absorption dans le temps. Celle-ci
semble assez stable pour l’azote, et, apres une absorption plus
intense de départ(facilement expliquable) pour les autres éléments
étudiés,
à l'exception du potassium,
qui, après une absorption
i n i t i a l e t r è s i n t e n s e , voit celle-ci diminuer avec le temps.
Quoiqu'il en soit, la part du contenu minéral de la
plantule provenant du milieu devient tràs vite prépondérante, et,
comme pour la nutrition carbonde,
l ’ e s s e n t i e l d e l’approvisionnecicn~
de la plantule se fait à partir du rnilieu de culture dès le 5kme ou
le 6ome jour. Ceci est particulièrement vrai pour le potassium.
La contribution minérale du grain à l’alimentation de
l a p l a n t u l e e s t d o n c t r è s éphém&Ee,
et se termine (transposé aux
conditions de champs)avant la première intervention culturale aprcs
le semis. I l i m p o r t e d o n c d e v é r i f i e r l ’ e f f e t d e s c o n d i t i o n s c r é é e s
a v a n t l’irstallation d e l a c u l t u r e s u r s o n a l i m e n t a t i o n minerala.
D’autre part, s u r l e p l a n methodologique, o n p e u t v o i r
que les études de nutrition minerale sur les plantules de mil pauvcnk
se faire t’es l e 7 è m e j o u r d e v é g é t a t i o n ,en n é g l i g e a n t l e s a p p o r t s
dQs a u g r a i n , sous réserve que les modifications des deux sources
(grosseur du grain, concentration do la soLutian) influent peu sur
l'établissement de la dépendance minérale vis-à-vis du milieu.
.
Tableau no 1 - Resultats de base ,obtenus sur l'essai
évolution mineraIe
!
1
!
Trai-tements
* Eau distillée
r
!--- ---.. T-"-w""'
!
;
T"'~'T"-"T"-'-T-----T--œ--T-----T-----~-----T-----T m-v-- !
! Mesure! Organe lGraln! 34
! 36
I J8
! 54
i 56
! 38
! 34
! J6
! JE !
!
!
,mtier
.
!
!
!
I
!
I
!
!
!
!
1 ------- T""'"" 1----------------------------------------------œ---------.
1
:Natikrc: Grain
; 1032:
609:
428:
307:
503:
392:
244;
547:
288:
167;
m--m
--w-s
e-m--
+---
em
.m-.c--
1,*
1,74; 1,99j 1,81; 1, 75: 2,013
“m.---m-------m-1-de... . ..- m-w--
-m-e
T
!
/-
0 aEf!rienne! -
3,3
3,33,
2,59; 5,13; 4, 50; 4,291
.
-----e.œ
-m-I-
T-----TI-l--T-lll-T-~-~~T--^-T--I--y"----T---~-
t
?
- !
:Racine ! -
.
! 3,32! 2963, 2,61, > !! 2,53! 2,34! 4,05, 3,85, 3,it;
.
.
.
1-'-"---7-""""--T'"'--~-----~--"--~---"-~-----~-----~-----~-----~
---mm w-m-..
!Phos-
!Grain
j0,323~0,21010,187;0,16~;0,20~,~0,185;0,1~6;0,217~0,218~0~225
* ! ptloro
--w-e r-----i-----i-----T--""T"-""'r'-""'r"'--T-----
6
! ,-i'
!O,863!O,583!O,4731O,833!O,443!O,443!Oj958!O,877!~j985
! 0
!
!
!
!
!
!
!
!
m--m-
y”,“T”“‘r”“‘TI---~T-----T-----T-----y-----T--~--
!---T---T
!Racine I -
~O,~871O,383~O,333~O,4l~~O,4D8,O,298,Oj945,l,llO,lj~8?
!
.
!
~-.““-‘T”B---f
e--w-
--m-w
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---II
--m.-w
-m-m...
mm---
m-m--
-----
Grai ri
T
T
iFotas- !
,O,539~0,175j0,211,O,249~O,154~0,176,0,249T0,253~O,4O8~~j597~
-w--e T""'"T"""~""'T'----~~--"-~-----~-----y-----T-----!
!sium
! ----"--T
! ,-,c
!Partie ,
! II'
iaériennej
- ,!1,617!0,96310,700!1,525!fl,800!0,600!4,682!5,819!5,81?1
<I
!
!'--^'-'T'-'"'i--"'T
!
!
!
-...w-- --..m"- L--I- t-----i-----i-----i-----c-----i
!
!Racine , -
*
~1,530,1,D93~D,814~1,457~1,171;0,932;2,650;3,20U;2~9~~;
.
.
!"'.-"-'T""-y'"'T -m--w w-d-- w-w-- -w_-." WI-"- m-s..-- i---m -m--e I---s. . ..-w-w
~Calcium! Gra1n
~0,028~0,02~~0,054~0,045:0s0,75C,060r0,0~4~0,051~0,101~0~1~7~
? (,Y
!"-yJ".mf"'"'T -w--m r-----r-----r----"i--'""T'-"-i-----i-'---~-----!
,J"
!Partie I
!
!0,045!0,041!0,038!0,165!0,272!0,375!0,322!0,411!~~5~6!
?
laériennej - !
!
!
!
!
!
!
1
1
!
- -
!
1”1-1_1-------------_------------.----”.-----------‘-----.--”--.-----
Y
?
?
!
!Racins ! -
~0,032~0,042~~,049~0,075i0,071:0,n59T0,119~0,143~0~2~7
!--“‘--T”œ-“,“‘y”‘--T-----~-----~-----~-----~-----~-----~-----~-----~-----
! Flaone- ! Grain
,0,112,0,115~0,131~0,141j0,117~0~138~0,148;0,127;0,17~~~~1Y9
j s i u rn
m.----n"- r"""'i'""'"T---"T'----T-----~-----y-----~-----~-----~-----
!
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;Parti,2 ,
,/"
!C,191!O,148!O,128!O,174!Ojl38!O,125!O,22OiO,2l~~iO~22l
** !
0 aér&xne; - ,
.
!
!
0
!--w y"mT em--- f m.--w... -e--m ---mm i-----i-----i-----!-----$-----i-----
!
iRaclne ! -
10,095;0,076;0,065 0,093*0,076~0,06510 442,0,625X 750
. ,----w.-m.
I
r-"""'T-"-"T-""-'~-----~-----~-----~--~--~-----~-~---~-----~-~---
;Grain
;0,046;0~032~0,044;0,05~~0,050~U,07~~0,095~0,081~0,153~0~4~3~
:Sodium ; --""-,-cm i"""i"'-"T"""T-----T-----~-----~-----~-----~-----~-----i
!
ni+
;Partis
,z 0
!
;aérien~ - ,!0,08010,057!0,053I0,1 38!0,129i0,078i0,184i0,206i0,194!
.
,
!
!
!
!
!
!
!
!
!
-e-v-
r”“‘T1I”T-““r’----~-----~-----~-----~-----~-----i
0 ---T-“-T
!Racine ! -
~0j242~0j150~0j225~0j250~0j20010,150io,979~0~900~1~521~
.
.
.
.
Tabl.oau no II - Evolution du contenu minéral du système
grain plantule (mg/100 plantules),
I Elément
!
Traitement
I
JO ! 34 !
J6
!
38
0
i
!
!
!
!‘-‘“-““-‘“‘-T-“““~--~--~-----~-------~--~----?-------
T”------ 0
!
,1 Eau distillee
!
, 2S,35 , 21,67 ( 21375 1
!--------------I
m.m.---.œ-
! Azote
i------- T"----- i
!
I Ca SO4
1 2 3, 7 4
; 23,lO ! 22999 ! 22943 1
!"'----_--"---'-'!
p.~"--T"-'-~'
!
f------- !
, Solution compl. !
!
.
I 25,63 I 37,36
1 54916 1
!"'"'"""""T"""--'-"'-'-'-y'"^"'~--~-~~-~-------
!
! Eau
0
I
'
3,ll
-m.-I-"---m--e----a.
-*s.--e"-
!
, Phosphore
i Ca SO4
!
!
, 3,34 1
3,48 k-z-
; ,
.
.
-e-3)..“---
.
!-“‘-_““.--‘“---!
!
!
, Solution
.
n’-‘“‘-“‘-“‘“T--““‘-------------~-------?-------~-------?-------~
I Eau
0,38 ,
!
!
!
0929 1
0933 1
!---------..-------*]
-e----w
!
, Calcium
, Ca SO4
, 0,29
;
.
,-.m--~--~“.-‘-.w--“‘,
,---““‘f”‘--““t-‘“----,
1
t Solution
:
:
1,16 ;
2,89 ;
I
G,32 ;
I
1
!“““‘,*““““‘“‘!
!'---7"'T--'-"'T-"'----!
!
!
I Solution
I
1
190° !
2,78
l
4934 0
!'--'-----'--r-"'-"'------------~-------~-------?-------~-------!
!
! Eau
!
!
0955
1
0955
1
0973
!
!-y’--m’“-“““-“‘!
!-------i-------i-------i
!
! Sodium
,
La SO4
,
0947
!
0982
1
1908
1
0995
!
.
.
+-.-~-~--~----~
!""--'i-'--"-l-------!
!
!
, Solution
.
!
I
1969
!
3916
!
6942
1
.
1 ‘i
SIBAND, P., 1977 - Systéme de culture hydroponique pour des études
de plantules de cdrdales.
Dot. Multig. CNRA Bambey,
SIBANC, P., 1978-I - Nutrition minérale des plantules de Mil, Mais
et Sorgho au cours des premiers jours de vég&tation
.
Dot. p?lultig,
CNRA Bambey.
SIBAND, P., 1978-2 - Evolution du système grain-plantule chez le
mil (Pennisetum typhoïdes) au cours de 1*6pui~ement
du grain - 1 Evolution pondérale.
Dot. Multig. CNRA Bambe),
a
*
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