Utilisation de la discrimination isotopique du carbone comme critère de sélection du blé dur ( triticum durum desf ) en relation avec le bilan hydrique

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE FERHAT ABBAS. SETIF

FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT D'AGRONOMIE

Mémoire de MAGISTER en Sciences Agronomiques
Spécialité: Agriculture et Développement Durable
Option: Production Végétale

Thème

Utilisation de la discrimination isotopique du carbone
comme critère de sélection du blé dur en relation
avec le bilan hydrique

Présenté par: SEMCHEDDINE NADJIM

Devant le Jury:

BOUZERZOUR. H	:	Professeur	Président
HAFSI. M	:	Maître de conférences	Encadreu r
BOUDJENOUIA. A	:	Maître de conférences	Examinateur
MESLEM. M	:	Maître de conférences	Examinateur

Remerciements

Au terme de ce travail, je tiens à exprimer toute ma reconnaissance et remerciements à mon Encadreur, Docteur Hafsi Miloud, Maître de Conférences à la faculté des Sciences de l'Université Ferhat Abbas de Sétif qui a fait preuve d'une grande patience à mon égard et a été d'un grand apport pour la réalisation de ce travail.

Je tiens aussi à exprimer mes plus grands respects et mes vifs remerciements au Professeur Bouzerzour H, de la faculté des Sciences de l'Université Fehat Abbas de Sétif pour l'honneur qu'il me fait en acceptant de présider le jury.

Mes remerciements les plus profonds au Docteur Boudjenouia A, et au Docteur Meslem D, Maîtres de Conférences à faculté des Sciences de l'Université Ferhat Abbas de Sétif qui ont bien voulu examiner ce travail.

Mes remerciements les plus chaleureux vont également à ma famille pour son soutien, ses encouragements et sa patience.

Enfin, je remercie tous ceux qui m'ont aidé de prés ou de loin à réaliser ce travail.

Sommaire

Introduction 1

Chapitre 1. Blé et bilan hydrique

1-Leblé 3

1-1 Cycle de croissance et de développement du blé 3

1-2 Importance économique 4

1-2-1 Dans le monde 4

1-2-2 En Algérie 5

2- Le climat 6

2-1 En Algérie 6

2-2 Impact des changements climatiques sur la production agricole 7

3- Bilan hydrique 8

3-1 Evapotranspiration réelle (ETR) 10

3-2 Evapotranspiration potentielle (ETP) 10

3-3 Evapotranspiration de référence (ETo) 10

3-4 Evapotranspiration potentielle de la culture (ETc) 10

3-5 Coefficient de culture (Kc) 11

3-6 Evapotranspiration de la culture ajustée (ETc adj) 11

3-7 Sol et bilan hydrique 12

3-7-1 Réserve utile (Ru) 12

3-7-2 Capacité au champ et Point de flétrissement 13

3-7-3 Réserve facilement utilisable (RFU) 14

4- Simulation du bilan hydrique par le modèle BUDGET 15

4-1 Entrées du modèle 15

4-1-1 Précipitations 15

4-1-2 Evapotranspiration de référence ETo 15

4-1-3 sol 15

4-1-4 Matériel végétal 15

4-2 Programmation 16

4-2 Sorties du modèle et simulation 16

Chapitre 2. Mécanismes d'adaptation à la sécheresse

1-La sécheresse et ses conséquences 17

2- Mécanismes d'adaptation à la sécheresse 19

2-1 Adaptations phénologiques 19

2-2 Adaptations morphologiques .20

2-2-1 Système raciner 20

2-2-2 Surface foliaire 21

2-2-3 Glaucescence, pilosité, cire et barbes 21

2-3 Adaptations physiologiques 22

2-3-1 Régulation stomatique 22

2-3-2 Potentiel hydrique et ajustement osmotique 23

Chapitre 3. Efficacité d'utilisation de l'eau et discrimination isotopique du carbone.

1-Efficacité d'utilisation de l'eau 25

1-1 Efficacité d'utilisation de l'eau comme critère de sélection 25

1-2 Sélection pour l'efficacité d'utilisation de l'eau à l'échelle de la feuille 26

1-2-1 Diminution du gradient de la concentration en vapeur d'eau 27

1-2-2 Changement du rapport Ci/Ca 27

2- Discrimination isotopique du carbone 28

2-1 Relation entre ?¹³C et le ratio Ci/Ca 28

2-2 Relation entre ?¹³C et l'efficacité d'utilisation de l'eau 29

2-3 Relation entre rendement en grains et ?¹³C chez les céréales 30

3- Interaction entre croissance et utilisation de l'eau 31
Chapitre 4. Matériels et méthodes.

1- Protocole expérimental 34

2-Notations 34

2-1 Rendement et composantes du rendement 34

2-2 Teneur en chlorophylle 35

2-3 Discrimination isotopique du carbone (Ĺ³C) 35

2-4 Etat hydrique du sol 35

3- Etude statistique 35

Chapitre 5. Résultats et discussion

1-Résultats 37

1-1 Bilan hydrique par la méthode gravimétrique 37

1-1-1 Températures 37

1-1-2 Précipitations 37

1-1-3 Etat hydrique du sol selon les horizons 39

1-1-4 Bilan hydrique selon des stades phénologiques 39

1-1-4-1 Semis - Levée 42

1-1-4-2 Levée - Début montaison 42

1-1-4-3 Début montaison - Epiaison 44

1-1-4-4 Epiaison - Maturité 45

Conclusion 45

1-2 Simulation du bilan hydrique par le modèle BUDGET 46

1-2-1 Paramètres du bilan hydrique 46

1-2-2 Phases de stress hydrique selon la phénologie 46

1-2-2-1 Première phase 46

1-2-2-2 Deuxième phase 47

1-2-2-3 Troisième phase 47

A - Stade épiaison 49

B - Stade post épiaison 50

1-3 Elaboration du rendement 51

1-3-1 Levée ettallage herbacé 51

1-3-2Epiaison 51

1-3-3 Tallage épi 53

1-3-4 Nombre de grains par m² et fertilité épi 53

1-3-5 Poids de mille grains 53

1-3-6 Biomasse aérienne et hauteur des chaumes 53

1-3-7 Rendement grain 54

1-3-8 Indice de récolte 54

1-4 Evaluation de quelques paramètres physiologiques 55

1 -4-1 Teneur en chlorophylle 55

1-4-2 Discrimination isotopique du carbone 56

1-4-3 Efficacité d'utilisation de l'eau et de la transpiration 57

1-4-3-1 Production de Biomasse 57

1-4-3-2 Rendement grain et EUE 57

2- Discussion des résultats 58

2-1 Relations entre le rendement et ses composantes 58

2-1-1 Biomasse, hauteur et indice de récolte 58

2-1-2 Nombre et poids du grain 60

2-2 Efficacité d'utilisation de l'eau et de la transpiration en relation avec la discrimination isotopique du carbone 64

Conclusion 69

Références bibliographiques

Annexes