Modélisation de l’architecture et de la croissance des Arecacées

Modélisation de l’architecture et de la croissance des Arecaceae.

L’architecture peut être définie comme l’ensemble des formes structurales que présente la plante à un moment donné de son existence. Elle résulte du mode de croissance, de ramification, la différenciation morphologique des axes et de la nature de la sexualité d’une espèce végétale dans l’espace et au cours du temps (Barthelemy et Caraglio, 2007). La topologie d’une plante est l’ensemble des caractères décrivant sa structure indépendamment de ses caractéristiques géométriques, elle décrit quel élément est relié avec quel autre selon la notion de hiérarchie et de branchement de système. La classification des modèles architecturaux selon les critères topologiques, phyllotaxiques et d’organisation de la sexualité, mise au point par une équipe de chercheurs de l’université de Montpellier II dans les années 1970 (Hallé et Oldeman, 1970 ; Edelin, 1977, 1984 ; Hallé et al, 1978), montre que le cas des Arecaceae est relativement simple. Leur croissance est, en effet, assurée par un seul bourgeon apical qui produit, de manière plus ou moins régulière de grandes feuilles palmées ou pennées appelées palmes. Certaines espèces ont la faculté de se ramifier de manière dichotomique (Hyphaene thebaica qui est le palmier doum d’Égypte), d’autres sont capables de produire des rejets qui assurent une multiplication végétative et une colonisation du milieu (Euterpe oleracea ou palmier pinot), ou portent des gourmands dont le rôle reste à définir (Phoenix sylvestris). (Lecoustre et al, 2010).

En ce qui concerne la floraison, il existe quelques genres qui produisent une floraison terminale tels que Coryphaelata originaire des Philippine ou floraison basipète, de l’extrémité vers la base, (Arenga sacchariformis) deux stratégies de floraison qui mettent fin à la vie de l’individu. Il existe des espèces dioïques (Phoenix dactylifera) et monoïques où, les inflorescences peuvent porter des fleurs des deux sexes (Cocos nucifera) ou des cycles alternés d’inflorescences mâles et femelles apparaissent (Elaeis guineensis). Selon les botanistes Halle et oldemanN (1970), le palmier dattier est classé dans le modèle de CORNER caractérisé par un seul axe végétatif à croissance apicale puisqu’il fait partie des monocotylédones, et a une floraison axillaire. La topologie du palmier dattier est composée de 3 types d’éléments : Une tige, appelée stipe, surmontée d’une couronne de feuilles ou palmes portant latéralement les épines et les folioles. Le stipe est simple, à peu près cylindrique de couleur brune et lignifié. Il est revêtu par les bases pétiolaires. Le développement du stipe est assuré par un méristème terminal, sa hauteur et sa vitesse de croissance varient selon les cultivars, le milieu et les conditions de culture (Julia, 2007). À la lumière de ces critères, il est possible de classer les plantes de la famille des Arecaceae selon quelques modèles architecturaux : ils sont repris dans la figure 6 avec, en exemple, les espèces les plus connues qui s’y réfèrent.

Tolérance des végétaux aux stress salin La tolérance de la plante aux sels commence lorsque la pression osmotique de la plante est égale à celle de la solution du sol. Contrairement à la résistance des plantes à la salinité qui s’exprime comme étant le temps qui s’écoule entre les moments où la plante ne peut plus adsorber de l’eau et celui où elle se fane définitivement. Toutes les plantes ne réagissent pas de la même manière à la salinité. Certaines cultures peuvent fournir des rendements acceptables, avec une salinité du sol beaucoup plus grande que d’autres. La tolérance dépend non seulement de la plante, de la concentration de la solution du sol, des types de sels, mais aussi de la température et de la sécheresse de l’air (Durand, 1983). L’énergie biologique des plantes utilisées dans la production de la biomasse va être consommée pour extraire l’eau de la solution saline du sol (Rhoade S, 1985 in Daddi Bouhoun, 1996). L’irrigation continue contribue à l’accumulation des sels dans les couches supérieures du sol, ce qui retarde ou empêche le développement des végétaux. Les eaux phréatiques salées proches du niveau des racines, diminuent la croissance des plantes et leur rendement (Lemaissi, 2003).

Des études moléculaires faites par Masmoudi et al, (2008) portant sur les transporteurs d’ions et leur rôle dans la tolérance des plantes à la sécheresse et à la salinité ont démontré qu’il existe des gènes TNHX1 et TVP1, codant respectivement pour un antiport Na+/H+ vacuolaire jouant un rôle de complémentation et une tolérance à la salinité. La sécheresse et la salinité du sol contribuent fortement à la chute des rendements des cultures végétales. Cette chute est particulièrement sévère dans les pays en développement et dans les régions arides et semiarides. Cette situation est aggravée par les changements climatiques, résultat d’un réchauffement de la planète. Abdelly et al (2008) ont exprimé que les différentes stratégies adaptatives à la salinité consistent en l’amélioration des performances des plantes cultivées en valorisant les progrès dans l’élucidation des mécanismes physiologiques, biochimiques et moléculaires de la tolérance au sel. Au niveau de plusieurs pays méditerranéens, la sécheresse et la salinité constituent les deux contraintes majeures responsables de la limitation de la productivité des cultures et de la détérioration du couvert végétal.

Etude anatomique de la racine

La description de l’architecture du système racinaire a été évaluée en se basant sur différents paramètres morphologiques à savoir la longueur, la couleur et les diamètres des axes racinaires, l’anatomie ainsi que la description des processus physiologique tels que la mortalité du méristème apical et la ramification particulièrement le nombre des racines secondaires et tertiaires. Les effets de la salinité se sont aussi manifestés au niveau de la plante entière et à des degrés variables notamment sur le plan morphologique. Chez Retama retam, sous un traitement croissant de NaCl de 50 à 300 meq/l, les racines sont moins affectées que les tiges, avec une faible modification dans la longueur et l’effet de la salinité sur les racines n’apparait qu’à partir de 6 g/l de NaCl (El Mekkaoui, 1987). Bajji et al, (1998), rapporte que, le taux de croissance relative de la partie aérienne décroit à la réponse de 150 mM de NaCl, il diminue progressivement à des stress de forte intensité. Le résultat de la croissance indique qu’une forte concentration saline affecte négativement la croissance de la partie aérienne du palmier dattier comparativement à celle des racines. Des effets similaires ont été remarqués sur la croissance des plantules de pistachier soumises à un stress salin en conditions in vitro (Benmahioul et al, 2009).

Nos résultats sont en concordance avec les travaux de (Benzioni et al, 1992), (Boulghalagh 2008) où le Jojoba a réagi par une réduction de sa partie aérienne en réponse au stress salin. Les mêmes résultats ont aussi été obtenus chez d’autres espèces fruitières comme les agrumes (Rochdi et al, 2005). Cette diminution de la croissance est le résultat au niveau cellulaire d’une baisse du nombre de divisions cellulaires lors des stress abiotiques (stress salin et hydrique). La réduction de la croissance aérienne observée au niveau des plantules peut aussi s’expliquer par des augmentations des taux de certains régulateurs de croissance, notamment l’acide abscissique et les cytokinines induites par le sel (Benmahioul et al, 2009), (Kuiper, 1990). Les conséquences de l’intensité de la salinité révèlent une bonne tolérance des plantules pour le NaCl à 100 meq, on a noté aussi une hétérogénéité d’expression de la partie aérienne et racinaire pour les plantes stressées au sulfate de calcium et aux sels combinées, selon la nature et l’intensité du stress. Par contre on a montré qu’au niveau racinaire, les traitements salins à fortes ou à moyennes concentration, sont capables d’induire des changements au niveau structural. Ceci indique que le palmier dattier réagit au stress salin par des mécanismes d’adaptation anatomiques impliqués dans le maintien de la stabilité des modifications anatomiques sous de fortes concentrations de salinité (Mass et Nieman, 1975 ; Fahn, 1990 in Hameed et al, 2010). Selon El Mekkaoui. (1987), l’effet de la salinité sur les racines n’apparait qu’à partir de 6 g/l de NaCl.

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Table des matières

Introduction
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique
Partie 1 : le palmier dattier (Phoenix dactylifera L.)
1. Taxonomie du palmier dattier
2. Répartition géographique du palmier dattier
3. Importance économique dans le monde et en Algérie
4. Cycle de développement
5. La multiplication
6. Morphologie du palmier dattier
6.1.Le systéme racinaire
6.2. Le stipe ou tronc
6.3. Les feuilles
6.4. Les organes floraux
7. Les contraintes de la culture du palmier dattier
7.1. La sécheresse
7.2. La salinité
8. Modélisation de l’architecture et de la croissance des Arecacées
Partie 2 : Notion générale sur les sols salés et le stress salin.
1. Le sol
2. Origine de la salinité
3. Propriétés des sols salés
4. Les type de sols salins
5. Repartions des sols salés
1-dans le monde
2- en Algérie
6. Impact du stress salin sur la production végétale
6.1. Effet du sel sur les racines
6.2. Effet du sel sur les feuilles
6.3. Effet du sel sur le rendement
7. Tolérances des végétaux aux stress salin
8. Tolérance du palmier dattier aux stress salin
Chapitre 2 : Matériel et méthodes
1. Matériels végétales
2. Méthodes
2.1. Dispositif expérimental
2.2. Préparation du matériel de culture
2.2.1. Préparation du substrat de culture et rempotage2 du substrat
2.2.2. Germination
2.3. Repiquage en sacs
2.4. Application du stress
2.5. Evaluation de la biomasse
3. Etude de l’effet du stress salin sur les plantules de palmier dattier
3.1. Etude du développement morphologique racinaire
Chapitre 3 : Résultats et interprétation
I. Description de l’architecture
1- paramètres typologiques
2- paramètres morphologiques
3- évaluation de la biomasse
II. Etude anatomique de la racine
Discussion
Conclusion et perspectives
Références bibliographiques
Annexes

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