Modélisation du partage de la lumière dans l'association de cultures blé - pois (Triticum aestivum L. Pisum sativum L. ) : une approche de type plante virtuelle

par Romain Barillot

Thèse de doctorat en Sciences agronomiques

Sous la direction de Abraham Escobar-Gutiérrez.

Soutenue en 2012

à Angers .


  • Résumé

    Les associations de cultures céréales-légumineuses participent au développement d'agrosystèmes performants et durables. La proportion de chaque espèce dans le couvert ainsi que leur productivité sont cependant fortement dépendantes de l'équilibre entre compétition et complémentarité interspécifique. Le partage de la lumière entre la céréale et la légumineuse est donc déterminant dans le fonctionnement des associations. La structuration physique de la canopée, qui conditionne l'interception du rayonnement lumineux, résulte de la mise en place de l'architecture aérienne des individus composant le peuplement. Afin d'appréhender les relations entre architecture et partage du rayonnement dans les associations blé-pois (Triticum aestivum L. -Pisum sativum L. ), un modèle 3D de la morphogénèse aérienne du pois, baptisé L-Pea, a été développé sur la base de l'approche plante virtuelle. Des expérimentations ont été conduites afin i) de caractériser la morphogénèse de génotypes de pois contrastés cultivés sous différentes conditions (serre/champ, pur/associé), et ii) de modéliser l'architecture aérienne du pois. Un simulateur tripartite, intégrant les modèles L-Pea, ADEL-Blé (modèle architecturé de blé) ainsi que CARIBU (modèle de transferts radiatifs), a ensuite été construit afin de créer une association virtuelle. Cette approche de type plante virtuelle s'est révélée pertinente dans l'optique d'étudier le déterminisme architectural du partage de la lumière dans les associations blé-pois. Ce simulateur a par ailleurs montré que des paramètres architecturaux (e. G. Ramifications, entrenoeuds) peuvent affecter de manière significative et dynamique le partage de la lumière et donc le développement de l'association. Cette thèse se propose i) de démontrer la pertinence de l'approche plante virtuelle pour appréhender le partage du rayonnement dans les associations et ii) de contribuer à la sélection/construction de variétés/idéotypes adaptés aux couverts plurispécifiques.

  • Titre traduit

    Modeling light partitioning in wheat-pea mixtures ( Triticum aestivum L. - Pisum sativum L. ) : a virtual plant approach


  • Résumé

    Cereal-legume intercropping systems are assumed to provide efficient and sustainable agrosystems. However, the proportion of each species in the stand, as well as their productivity, are highly related to the trade-off between the interspecific competition and their complementarity. Light partitioning between the cereal and the legume is therefore a determinant of the mixture functioning. The physical structure of the canopy, which drives light interception, emerges from the above-ground architecture of the individuals growing within the stand. In order to assess the relationships between plant architecture and light partitioning in wheat-pea mixtures (Triticum aestivum L. -Pisum sativum L), a 3D model of the above-ground morphogenesis of pea, so called L-Pea, was built up based on the virtual plant approach. Experiments were conducted in order to i) characterize the morphogenesis of contrasting pea genotypes grown under different conditions (greenhouse/field, pure/mixture), and ii) to model the above-ground architecture of pea. A tripartite simulator, integrating the L-Pea model, ADEL-Wheat an (architectural model of wheat) and CARIBU (a radiative transfer model), was then built up in order to study the architectural determinism of light partitioning in wheat-pea mixtures. This simulator furthermore demonstrates that architectural parameters (e. G. Branches, internodes) are able to significantly and dynamically affect light partitioning and thus the mixture development. The present thesis contributes i) to demonstrate the pertinence of the virtual plant approach for accounting of light partitioning in mixtures and ii) to the selection/building of cultivars/ideotypes suited for multispecific stands.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (219 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 195-[202]

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