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Utilisation de la modélisation 3D pour l'analyse et la simulation du développement et de la croissance végétative d'une plante de tournesol en conditions environnementales fluctuantes (température et rayonnement)

Rey H.. 2003. Montpellier : ENSAM, 179 p.. Thèse de doctorat -- Sciences agronomiques.

La surface foliaire de plantes de tournesol (Helianthus annuus L.) en parcelles d'agriculteurs est variable, même en l'absence de stress abiotique, induisant une hétérogénéité de la productivité de ces parcelles. Une analyse cinématique de la croissance de la feuille 8 du tournesol a montré dans une étude précédente que la vitesse d'expansion relative des limbes variait au cours la croissance, avec une phase d'expansion exponentielle, suivie d'une phase de décroissance. Dans cette étude, les durées des phases de développement exprimées en temps thermique étaient stables. Il a également été montré que le rayonnement intercepté par la plante affectait les vitesses relatives d'expansion durant la phase exponentielle, mais il n'a cependant pas été établi de relation quantitative entre le rayonnement et les vitesses d'expansion des limbes. L'hypothèse de notre travail est qu'un stress radiatif en cours de culture conduit à une réduction du rayonnement absorbé par la plante entière et affecte, au travers d'une boucle de "rétro-contrôle", la vitesse d'expansion de toutes les feuilles en phase exponentielle de croissance. Nous cherchons également à vérifier que cette réduction du rayonnement absorbé par la plante n'affecte pas les durées des phases de développement des feuilles. Des traitements expérimentaux contrastés sont étudiés avec des dispositifs en plantes isolées et en couvert combinés à des cultures en serre et au champ à différents niveaux de rayonnement incident aboutissant à 14 situations. Un schéma unique d'évolution de la vitesse d'expansion relative d'une feuille est établi (i) avec une première courte phase d'expansion exponentielle (90°Cj), (ii) suivie d'une deuxième phase exponentielle, puis (iii) d'une phase de décroissance de la vitesse. Pour un même rang de feuille, les durées des deux dernières phases varient suivant le niveau de rayonnement. Le modèle de développement est ainsi affecté par une réduction du rayonnement absorbé par la plante. Les vitess

Mots-clés : helianthus annuus; croissance; modèle; surface foliaire; feuille; simulation; cinématique; bilan radiatif; vitesse; durée; facteur du milieu; architecture végétale

Thèse