Contribution à l'étude de l'allocation des photoassimilats récents dans la plante et la rhizosphère chez une graminée pérenne (Lolium perenne L. )

Contribution to the study of photoassimilate allocation in plant and rhizosphere in perennial rye grass (Lolium perenne L. )

• Auteur / Autrice : Stéphane Bazot
• Direction : Christophe Robin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhizosphère

Carbone

Plantes -- Assimilation

Graminées

Résumé

L'objectif de notre travail a été étudié le transfert de C dans la plante et vers la rhizosphère de Lolium perenne afin d'expliciter le couplage entre le fonctionnement de la plante et la rhizodéposition. Nous avons d'abord déterminé la contribution du carbone récemment assimilé par la plante à la rhizodéposition. Nous avons ainsi réalisé un double marquage long des parties aériennes des plantes (14CO² et 13COV afin d'estimer la répartition dans la plante et les compartiments rhizosphériques du C récent et le C plus anciennement assimilé. Contrairement à ce qui est admis généralement, le C ancien, probablement issu de la remobilisation de composés de réserve, contribue significativement à la rhizodéposition. Nous avons ensuite évalué sur des dispositifs expérimentaux de terrain l'influence de contraintes subies par les parties aériennes de la plante sur les flux de C récent vers la rhizosphère (augmentation de la concentration en CO² atmosphérique et défoliation). La disponibilité en azote dans le sol est un facteur déterminant de la réponse des plantes à l'élévation des concentrations en CO² ou à la défoliation. A l'automne, une diminution de la rhizodéposition de C est observée pour les plantes soumises au doublement de CO². Les composés organiques libérés par les racines sont minéralisés plus rapidement sous CO² élevéque sous CO² ambiant. La défoliation n'induit pas de variations notables de la disponibilité en C dans la rhizosphère, suggérant aucune influence significative de ce facteur sur la rhizodéposition. Les interactions entre les facteurs de l'environnement et de gestion de la parcelle cultivée déterminent le fonctionnement de la plante et modulent les efflux de C à partir des racines, ce qui rend la rhizodéposition difficile à prédire et à modéliser. II s'avère que les effets nets dudoublement de CO² ou de la défoliation sur la rhizodéposition sont beaucoup moins marqués au champ qu'en conditions contrôlées. Au delà de la contribution quantitative de la rhizodéposition au bilan de C dans le sol, les interactions entre la nature biochimique des rhizodépôts et l'activité biologique des sols nécessitent d'être approfondies.

The aim of our work was to study C fluxes in plant and to rhizosphere of Lolium perenne inorder to explain the relation between plant functioning and rhizodeposition. In a first part, we have determined the contribution of recently assimilated carbon to rhizodeposition. We have developed a double long-term labelling of plants shoots (14CO² and 13COV in order to estimate partitioning of recent C and older assimilated C in plant andrhizosphere compartment. Ln contrast to previous results, older C, probably coming fromremobilisation of reserve compounds, contribute significantly to rhizodeposition. Ln a second part, we have evaluated, with field trials, the influence of constraint affecting plants shoots on recently assimilated C fluxes to rhizosphere (elevated CO², defoliation). Soil nitrogen availability is the driving force of plants responses to elevated CO² or defoliation. Ln autumn, a decrease of C rhizodeposition is observed for plants submitted to elevated CO² Organics compounds released by roots are mineralised faster under elevated CO2 than underambient CO². Defoliation involved any change in C availability in the rhizosphere, suggesting any significant influence ofthis factor on rhizodeposition. Interactions between environmental and management factors determined plantfunctioning and modulated C fluxes from roots which give rhizodeposition difficult to predict and to model. Net effect of elevated CO² or defoliation on rhizodeposition are less significant under field conditions than under controlled conditions. More than quantitative contribution ofrhizodeposition to soil C pool, interactions between biochemical composition of rhizodeposits and soil biological activity need to be complete.