Effet de la charge en fruit et de l'ombrage sur l'assimilation carbonée, la croissance et la production du caféier (coffea arabica L. )

• Auteur / Autrice : Berger Franck
• Direction : Daniel Barthélémy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écophysiologie végétale
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : École nationale supérieure agronomique (Montpellier ; 1960-2006)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Teneur en carbone

Photosynthèse

Coffea arabica

Agroforesterie

Résumé

Pour simuler des conditions rencontrés dans des systèmes agroforestiers, des traitements de charge en fruit (CF : 100, 50, 25 et 5 % de la pleine charge) et d'ombrage (S : 0, 25, 50 et 75 % de transmission l'éclairement solaire) ont été mise en place sur une plantation de caféiers (Coffea arabica L. ) en phase de production au Costa Rica. Tant S que CF ont sensiblement affecté le développement végétatif et reproductif des plantes. L'ombrage a eu un effet positif sur le développement végétatif (surface des feuilles, et LAI plus élevés mais masse spécifique [MA] inférieure). L'induction florale a été réduite par l'ombrage, entraînant une réduction de la production, mais augmentant la taille des grains de café marchand. D'un autre coté, la diminution de CF a favorisé le développement végétatif, augmenté la taille des grains et réduit la mortalité de rameaux, résultant en une amélioration de la remise à fleur. En estimant la quantité de carbone (C) assimilé á partir des mesures biométriques et de teneur en C, il a été observé que la diminution de CF entraînait une réduction du taux d'assimilation de C (A) des plantes. Des mesures d'échange gazeux ont montré un effet négatif d'une faible demande en assimilats sur A qui a pu être mis en relation avec l'accumulation de saccharose dans les feuilles. Un modèle de A à l'échelle de la feuille, intégrant les limitations stomatiques et photoinhibitoires, a ensuite été développé. Les variations induites par l'ombrage sur les paramètres du modèle étaient directe ou indirectement proportionnelles aux variations de la MA. Ceci a possibilité de inclure l'acclimatation de A à l'ombrage dans le modèle. Le modèle complet a in fine été implémenté sur des représentations 3D des couverts. Du fait que le modèle ne prend pas en compte l'effet négatif de l'accumulation des assimilats lorsque la charge en fruit est réduite, les résultats simulés peuvent être considérés comme des indicateurs de la photosynthèse potentielle des plantes sous différents niveaux d'ombrage. La photosynthèse potentielle simulée, d'une part, et le bilan du carbone effectivement fixé, d'autre part, fournissent une base pour évaluer les effets de l'ombrage et de la charge en fruits sur l'assimilation et l'allocation de carbone et de fournir des perspectives pour une conduite raisonnée du caféier en système agroforestier.

In order to simulate the conditions of coffee (Coffea arabica L) agroforestry systems fruit load (FL: 100,50, 25. . And 5 % of full fruit load) and shading (S: 0, 25, 50 and 75 % of full sun irradiance) treatments were implemented on productive plantation in Costa Rica. Both FL and S significantly affected vegetative and reproductive development. Shading had a positive effect on vegetative development (higher individual leaf area and LAI but lower leaf mass:area ratio [MAD. Floral induction was reduced by shade leading to lower yields but higher bean size. Lower CF favoured vegetative development, increased bean size and decreased branch mortality, resulting in a better return to bloom. By estimating the amount of assimilated carbon (C) from biometric and C content measurements, it was observed that reducing CF induced a concomitant reduction of plant C assimilation rate (A). Gas exchange measurement showed that this negative effect of low C demand could be related to sucrose accumulation in leaves. Then, a model of leaf A incorporating limitations by stomatal conductance and photoinhibition was developed. Shade induced variations in the values of the parameters of this model were directly or indirectly related to MA which allowed to incorporate the effect of shade acclimation in to the model. This A model was then implemented on 3D coffee crown representations. Because the model does not incorporate the negative effect of leaf carbohydrate accumulation into account, the simulation results can be considered as indicators of potential crown A under different shading levels.