IEItEGATIO2~ GEFERALE A LA RECHEWHE SCmu-IQUE I!X' ...
IEItEGATIO2~ GEFERALE
A LA RECHEWHE SCmu-IQUE I!X' TECHKKQUE
PHYSIOLOGIE DE LA NtJTXITION MIHERAIIE:
RAPPORT DE SYNTXWE 1976
--
1. Etude des mécanisaes de nutrition nin0rcJ.e du E&L
2, Etudes de début de cycle
3. Uobilieations du ni1
Centre N&icml. de Recherches Agrcnmiques
de Bar^bey
INSTITUT SE%EGALAIS DE RE(.XEEKXlES AGRICOLE!S
(I.S.R.AL)
1 - EXl!UDE DES MEUXKXLES DE RUTRIT ELIDERAI~ DU MIL
Your appréhender la nutrition du mil, cn est appelé h distiaguer
lea trois aspects de cette fonction c absorption, migration et transforma-
tion des éldments minéraux dans la plonte.
11 - On peut & partir d'un modele, distinguer abwrption et migration :
pour un organe quelconque de masse M, lkdxmr~on A en quant&5 m d'un élé-
ment donn.6 pendant le temps d-t est donnci &ar :
L'absorption racinaire est la quantité totale absorb&e par la plante
rapportée & la masse de racines, la migmtion est la quantité passee daru: les
parties aériennes rapportoe à la même masse de racines. Si cette expression
est en fait diffi.ciler;ent intégrable,
on peut lui donner une forme moyenne.
En faisant vcxier les équilibres minéraux ou la richesse globale
du milieu, on peut Lc,nclyser les déformations et les regülations de ces fia
nets. Ceci nous a permis de dégager un cezt::in nombre dtintérnctions & ces
différents niveaux susceptibles dlapportcr un eclairage sur les variations de
composit&on minérale du mil qui ont pu être constatées au champ. On peut réA
sumer pctfr l'instant ces intéractions par un tableau, en convenant que A est
ltabsorption, T le tr,ansfart vers les parties aériennes, les effets de &yner-
gie étant notés -k et les antagonismes - Le;> résultats les plus incertains
état marqués d'un point d'intsrrogation,
!
sur !! N i P i K i Ca i f,Ig I RIa i 1J.n i Zn
:Effet de ,
.
.
.
;cu ;.
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! T- ~ ! T- ! T- ?! T- ?!T- ? !
12 - Pour étudier particulièrement les mécanismes d*absorption, on a
adapté au mil les m&thodes d'études sur rc.cines isolées.
Les problèmes de la production de racines en grondes quantit& dans
des conditions standardisées et de lrextrz&ion rapide des Qlénents étudiés 8
partir de lréchantillon semblent rhsolus.
L'absorption du calcium et dLz potassium ont 6th abordees.
Il smlble que les racines acc~ulerrt plus de calcittn lorsque le
métabolisue est inhibe. On doit ccibin.er le :fait, et tester les différente8
hypothèses explicatives. L'absorption du potassiurr est très intense, et sa
cinétique est assez classique.
13 . Le suivi des transfomaticns de . ..l'&ote
se fait actuellement par
la méthode Routchenko, On essaie de lui substituer des analyses plus sinples
sur poudres v&g&tales qui pemettmient une mnutention plus facile et ltex-
tension de la m$thode i de jeunes pl:>&es pour des études systématiques.
L*extmction. & l'eau de l'azote sur des échantillons &chés à l.'&-
tuve pemet de distin@.ler différentes fomes d'azote qui sablent assez stn-
{GB si la comervtition de ltéchantillon frais & lt& n'excède pas trois heu-
res. Ia coloration de l'extrait (tonim) peut être élk&n4e par du charbon
ac,tif, nais elle nrest p3.s gérante si les dosages sont faits dans une gmune
de longueur d'onde assez éloignée de celle des tanins. Il faut encore tester
l'évolution eventuelle de llQcha.ntillon sous l'effet du S&&age, et la sensi-
bilit4 des fomes d'azote reconnues 12 différents traitmente.
2- ETUDXS DE DIBU'I! D:: CYCIJX
Cn a emparé les phases d'installation de nil (synthétique GM)
MaTs &L$ et Sorgho (CE 90).
.. D'imbibition des grains peut se décmposer en trois phases
qui c'mrespondr&& ü. la pénétration de l'eau dam trois territoires (péri-
carpe, assise protéfiqae, albWBe%X), dont seules les deux premieres phases dif-
férent d'une céréale k l'autre. La durée de germination dd$pend du degr4 d'hu-
nidité auquel sort le coléorhize et de la vitesse de pétitration de Ifeau.
L'analyse de la seconde phase (qui est linéaire) pemet de relier la vitesse
d'flubibition (V) a 1~. fome (K), la mmse (IX), la densité (d) du grain (qui
déterminent la surface spécifique) et àe son avi&itb pour l'eau (propension
B absorber l'eau : P).
Le cal&ilou~nesure de ces différents parau&tres conduit au
table- suivant :
!
, Ekspèce
;K
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;P
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232 ! 70 ! 24
!
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!
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!
!
Le mil germe p3rticuli&ment vite, ce qui est un caractère impor~
tant danE3 ses condition8 dcologiques. Cela tient principalement a la faible
masse du grain (forte surface spécifique, qui lui permet en outre de solli~
citer le sol en eau trois fois moins que le ma!k). Ce .&xz.VE est donc lié
I h La faible quanti-t&3 de réservee du grain.
J
La croissance du maTs Darc lesr prem8ere jour~~~est six et sept fois
suphieures b celles du sor&o et du mil reepectivement. Bien que le sorgho
croisse plus vite que le mil, la participation de aon grain lui permet une
photosynthese nette très infdrieure (880 mg pour 100 plantules de sorgho, con-
tre 1420 pour le mil, et 9870 pour le mass).
La o0nsommation mzin4raJ.e B partir du milieu est très forte ohez
le ma% et minimale chez le sorgho au d6bu-t (réserven du grain). La wt du
grain est d'autre pert fort importante pour le marS (20 & 50% de la fOurni-
turc selon ltélkwnt) et très faible pour le mil. Le grajn est Zt peuwès
éplBé dans le8 trois ca8 avant 10 jouxw.
Erlfin, les longueurs de racines susceptibles de pourvoir s cette
alimentation sont, relativement, très importantea chez le aorgho et faibles
chee le maY&.
Ainsi, le maTa, qui est la cdréale qui sollicite le plus le milieu
(phU3 forte consammation journali&re par unit8 de Plume exploré) exigera le
niveau dTlfertilité le plus élevd, maiB aura le recours de ses réserve2 dan8
les premiers jours. Au contraire, le mil pourra 66 contenter d'un niveau de
fertilité @sea bas, mais, tota3ement tributaire du LirLieu, il enregis-imxa
vite les d&équU.ibres.
.
22 - I;'dtude particulière de la dynamique des él.em%nts minéraux au COUTS
de 3-a phase d*irMallation du mil a permis de compléter la connaissance de
cette phase abordée en 1975.
Ainai, .on a pu ana3yser l'évolution de réserves du grain selon une
cxin&î . 8 skple, qui reLie la concentration C! .d'un élément et la rwse du
graia?M) par une fonction homOgraphique dont ILes pardtrea sont les concen-
trations de llél.%ment dans la fraction d&radable (kj et stable (Cs) du grain
et la mame de cette derniere fZ%ction du grain (&i$
Ceci permet de mettre en évidence notamment des échanges entre
grain et milieu de culture (par voie probablement externe) et a lV.nterieur
du grain entre fractions stable et degradable. On peut d'autre cart présumer
de la r&&rtition (et de la forme) de certains Blbments entre llembryon, l'en-
dosperme et le p&icerpe.
La pén&tration des étements minéraux darw la plankale et leur ré-
partition est E~u8 la dépendwce des titesses relative8 dlabsorption et de
trmfert vera les Parties aériennes (mesur4es azur le modéle cité au paragra-
phe 11) qui font distinguer deux types de comportements d'éléments minkaux,
Belen 1% lieu de leur accumulati.On,
&A a Prdciad aussi l'effet du calcium sur la dégradation du grain
et la. wrm6abilit% des membranes racb@.res, et estimé la part du contenu de
Chsque parti% de la plantule qui provient du graZn.
Enfin, on a pu déterminer que dès 2.e 5t'me jour, le mil L~ise 71 5
de son azote, 80 $I de son phosphore, 99 $ dc son potassium, 100 $ da son
et 85 $ de son maguésium dans Le milieu de culture.
LI
Les mobilisatioiis du mil au CO~~S do la culture ont été suivies
pour la détermiz&tion de deux critères pr:7-li;iqueH impmfants : l'in-tansit~
msximale de mobilisation et la mobilisation totale qui dépendent en par-
ticulier du niveau do production VégTétale :':- la floraison (date h. laquelle
les absorptions min&KLes sont 8. peu tir& achevées), de la longueur du cy-
cle, et de l'aptitxde de la plante a explorer le profil. et à utiliser les
minéraux absorbés, On ne dL9pose pour l'inst;:;.~C que des résultats d'as&e,
sur trois matériels dont le niveau de production végétale croit avec le
cycle.
On a rassemblé -Les résultats obtenus dans un tableau :
-
-
!
!
!
Y
o Masse vég&a.l.c ! Intensité
ji?Jobilisation
!
i Cycle
, 8. la floraison
maximale
.
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, de mobilisation,
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Ces résultats sont +dicatifs, et doivent être complet& et
c oriiirmés . Ils ne font pas apparaitre pour l'instant de différences dans
l'aptitude de la plante a se pourvoir ea azote.
A LA RECHEWHE SCmu-IQUE I!X' TECHKKQUE
PHYSIOLOGIE DE LA NtJTXITION MIHERAIIE:
RAPPORT DE SYNTXWE 1976
--
1. Etude des mécanisaes de nutrition nin0rcJ.e du E&L
2, Etudes de début de cycle
3. Uobilieations du ni1
Centre N&icml. de Recherches Agrcnmiques
de Bar^bey
INSTITUT SE%EGALAIS DE RE(.XEEKXlES AGRICOLE!S
(I.S.R.AL)
1 - EXl!UDE DES MEUXKXLES DE RUTRIT ELIDERAI~ DU MIL
Your appréhender la nutrition du mil, cn est appelé h distiaguer
lea trois aspects de cette fonction c absorption, migration et transforma-
tion des éldments minéraux dans la plonte.
11 - On peut & partir d'un modele, distinguer abwrption et migration :
pour un organe quelconque de masse M, lkdxmr~on A en quant&5 m d'un élé-
ment donn.6 pendant le temps d-t est donnci &ar :
L'absorption racinaire est la quantité totale absorb&e par la plante
rapportée & la masse de racines, la migmtion est la quantité passee daru: les
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est en fait diffi.ciler;ent intégrable,
on peut lui donner une forme moyenne.
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différents niveaux susceptibles dlapportcr un eclairage sur les variations de
composit&on minérale du mil qui ont pu être constatées au champ. On peut réA
sumer pctfr l'instant ces intéractions par un tableau, en convenant que A est
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12 - Pour étudier particulièrement les mécanismes d*absorption, on a
adapté au mil les m&thodes d'études sur rc.cines isolées.
Les problèmes de la production de racines en grondes quantit& dans
des conditions standardisées et de lrextrz&ion rapide des Qlénents étudiés 8
partir de lréchantillon semblent rhsolus.
L'absorption du calcium et dLz potassium ont 6th abordees.
Il smlble que les racines acc~ulerrt plus de calcittn lorsque le
métabolisue est inhibe. On doit ccibin.er le :fait, et tester les différente8
hypothèses explicatives. L'absorption du potassiurr est très intense, et sa
cinétique est assez classique.
13 . Le suivi des transfomaticns de . ..l'&ote
se fait actuellement par
la méthode Routchenko, On essaie de lui substituer des analyses plus sinples
sur poudres v&g&tales qui pemettmient une mnutention plus facile et ltex-
tension de la m$thode i de jeunes pl:>&es pour des études systématiques.
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{GB si la comervtition de ltéchantillon frais & lt& n'excède pas trois heu-
res. Ia coloration de l'extrait (tonim) peut être élk&n4e par du charbon
ac,tif, nais elle nrest p3.s gérante si les dosages sont faits dans une gmune
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bilit4 des fomes d'azote reconnues 12 différents traitmente.
2- ETUDXS DE DIBU'I! D:: CYCIJX
Cn a emparé les phases d'installation de nil (synthétique GM)
MaTs &L$ et Sorgho (CE 90).
.. D'imbibition des grains peut se décmposer en trois phases
qui c'mrespondr&& ü. la pénétration de l'eau dam trois territoires (péri-
carpe, assise protéfiqae, albWBe%X), dont seules les deux premieres phases dif-
férent d'une céréale k l'autre. La durée de germination dd$pend du degr4 d'hu-
nidité auquel sort le coléorhize et de la vitesse de pétitration de Ifeau.
L'analyse de la seconde phase (qui est linéaire) pemet de relier la vitesse
d'flubibition (V) a 1~. fome (K), la mmse (IX), la densité (d) du grain (qui
déterminent la surface spécifique) et àe son avi&itb pour l'eau (propension
B absorber l'eau : P).
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Le mil germe p3rticuli&ment vite, ce qui est un caractère impor~
tant danE3 ses condition8 dcologiques. Cela tient principalement a la faible
masse du grain (forte surface spécifique, qui lui permet en outre de solli~
citer le sol en eau trois fois moins que le ma!k). Ce .&xz.VE est donc lié
I h La faible quanti-t&3 de réservee du grain.
J
La croissance du maTs Darc lesr prem8ere jour~~~est six et sept fois
suphieures b celles du sor&o et du mil reepectivement. Bien que le sorgho
croisse plus vite que le mil, la participation de aon grain lui permet une
photosynthese nette très infdrieure (880 mg pour 100 plantules de sorgho, con-
tre 1420 pour le mil, et 9870 pour le mass).
La o0nsommation mzin4raJ.e B partir du milieu est très forte ohez
le ma% et minimale chez le sorgho au d6bu-t (réserven du grain). La wt du
grain est d'autre pert fort importante pour le marS (20 & 50% de la fOurni-
turc selon ltélkwnt) et très faible pour le mil. Le grajn est Zt peuwès
éplBé dans le8 trois ca8 avant 10 jouxw.
Erlfin, les longueurs de racines susceptibles de pourvoir s cette
alimentation sont, relativement, très importantea chez le aorgho et faibles
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Ainsi, le maTa, qui est la cdréale qui sollicite le plus le milieu
(phU3 forte consammation journali&re par unit8 de Plume exploré) exigera le
niveau dTlfertilité le plus élevd, maiB aura le recours de ses réserve2 dan8
les premiers jours. Au contraire, le mil pourra 66 contenter d'un niveau de
fertilité @sea bas, mais, tota3ement tributaire du LirLieu, il enregis-imxa
vite les d&équU.ibres.
.
22 - I;'dtude particulière de la dynamique des él.em%nts minéraux au COUTS
de 3-a phase d*irMallation du mil a permis de compléter la connaissance de
cette phase abordée en 1975.
Ainai, .on a pu ana3yser l'évolution de réserves du grain selon une
cxin&î . 8 skple, qui reLie la concentration C! .d'un élément et la rwse du
graia?M) par une fonction homOgraphique dont ILes pardtrea sont les concen-
trations de llél.%ment dans la fraction d&radable (kj et stable (Cs) du grain
et la mame de cette derniere fZ%ction du grain (&i$
Ceci permet de mettre en évidence notamment des échanges entre
grain et milieu de culture (par voie probablement externe) et a lV.nterieur
du grain entre fractions stable et degradable. On peut d'autre cart présumer
de la r&&rtition (et de la forme) de certains Blbments entre llembryon, l'en-
dosperme et le p&icerpe.
La pén&tration des étements minéraux darw la plankale et leur ré-
partition est E~u8 la dépendwce des titesses relative8 dlabsorption et de
trmfert vera les Parties aériennes (mesur4es azur le modéle cité au paragra-
phe 11) qui font distinguer deux types de comportements d'éléments minkaux,
Belen 1% lieu de leur accumulati.On,
&A a Prdciad aussi l'effet du calcium sur la dégradation du grain
et la. wrm6abilit% des membranes racb@.res, et estimé la part du contenu de
Chsque parti% de la plantule qui provient du graZn.
Enfin, on a pu déterminer que dès 2.e 5t'me jour, le mil L~ise 71 5
de son azote, 80 $I de son phosphore, 99 $ dc son potassium, 100 $ da son
et 85 $ de son maguésium dans Le milieu de culture.
LI
Les mobilisatioiis du mil au CO~~S do la culture ont été suivies
pour la détermiz&tion de deux critères pr:7-li;iqueH impmfants : l'in-tansit~
msximale de mobilisation et la mobilisation totale qui dépendent en par-
ticulier du niveau do production VégTétale :':- la floraison (date h. laquelle
les absorptions min&KLes sont 8. peu tir& achevées), de la longueur du cy-
cle, et de l'aptitxde de la plante a explorer le profil. et à utiliser les
minéraux absorbés, On ne dL9pose pour l'inst;:;.~C que des résultats d'as&e,
sur trois matériels dont le niveau de production végétale croit avec le
cycle.
On a rassemblé -Les résultats obtenus dans un tableau :
-
-
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Y
o Masse vég&a.l.c ! Intensité
ji?Jobilisation
!
i Cycle
, 8. la floraison
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c oriiirmés . Ils ne font pas apparaitre pour l'instant de différences dans
l'aptitude de la plante a se pourvoir ea azote.