Assessment of the below ground contribution of field grown pea (Pisum sativum L. ) to the soil N pool

par Stéphanie Mahieu

Thèse de doctorat en Sciences agronomiques

Sous la direction de Joëlle Fustec.

Soutenue en 2008

à Angers .


  • Résumé

    La difficulté d'estimer avec fiabilité la contribution des cultures de légumineuses au pool azoté du sol est un frein à l'accroissement de l'utilisation de ces cultures en tant qu'alternative aux engrais azotés chimiques. D'une part, il est difficile de prévoir la quantité d'azote (N) fixé en fonction des conditions de culture. D'autre part, il existe une grande incertitude sur la quantité d'azote provenant des parties souterraines et principalement de l'N rhizodéposé. Dans ce contexte, le premier objectif de mon travail de thèse était d'adapter et d'affiner une méthode de marquage utilisant le tracer 15N pour mesurer la quantité d'N rhizodéposé par une culture de pois. Deux méthodes « split-root » et « cotton-wick » ainsi que plusieurs conditions de marquage ont été testées. Les effets de la disponibilité en azote du sol, d'un stress hydrique et des sources d'azote sur ce processus ont également été étudiés chez différentes variétés et lignées isogéniques de pois. L'estimation de la rhizodéposition est influencée par la fréquence de marquage et la concentration de la solution de marquage. Cependant, des résultats fiables ont été obtenus avec les deux méthodes de marquage lorsque les plantes étaient soumises à un marquage continu avec une solution diluée d'urée. Pour des raisons pratiques, la méthode « cotton-wick » a été adaptée pour les expérimentations en conditions de plein champ. La proportion d'azote allouée aux parties souterraines n'était influencée ni par un stress hydrique, ni par la disponibilité en azote du sol ou les sources d'azote. L'N rhizodéposé représentait 90% de l'azote total des parties souterraines. De ce fait, l'azote des parties souterraines devrait être intégré dans le calcul du bilan N après une culture de légumineuse ainsi que pour la prédiction des économies en N pour les cultures suivantes dans les systèmes de cultures basés sur les légumineuses.


  • Résumé

    In order to use grain legumes as a means of N acquisition in cropping systems, estimates of biological N2 fixation, N balances and the N benefit for following crops need to be improved. These estimates remain unclear, mainly because of difficulties in assessing below ground N (BGN = Root N + N rhizodeposition), especially N rhizodeposition. The aim of my Ph. D. Was to adapt and refine a 15N labelling method to measure the amount of N derived from rhizodeposition by a pea and to design a protocol for field studies. Two methods (split-root and cotton-wick) and a variety of labelling conditions were tested in the field and in the greenhouse. In addition, effects of water stress, N availability and sources of N nutrition (nitrogen fixation or inorganic N uptake) on this process were investigated on different pea varieties and isolines. The labelling frequency and concentration of the labelling solution were shown to influence the assessment of N rhizodeposition. However, results obtained with both methods were reliable when plants were labelled continuously with a diluted labelling solution. The 15N cotton-wick technique was easier to adapt and monitor in the field than the split-root method and was chosen for further field studies. The results suggest that N source and water stress have no specific effect on the proportion of total plant N allocated to the below ground parts. In the field, rhizodeposition represented around 90% of the total plant N. This should be taken into account when estimating N benefits from biological N2 fixation by a grain legume crop and for the prediction of N economies for succeeding crops in legume-based cropping systems.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (129 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 118-128

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Angers. Service commun de la documentation. Section Lettres - Sciences.
  • Disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.