Abstract
In bread wheat (Tritiucum aestivum L.) grain yield (GY) and
grain protein concentration (GPC) are the major criteria of production as they
contribute to the economic value of wheat. Producers and breeders constantly
seek to reconcile these two criteria. However, the negative GPC- GY
relationship makes it hard.
It was shown that the grain protein deviation (GPD) was a good
way to shift this negative relationship. Moreover it was shown that GPD is
linked to the genetic variability of post anthesis nitrogen uptake.
During this work, we tried to explain the variation of GPD in
different environment through the process of nitrogen absorption. These
processes are the amount of nitrogen absorbed at anthesis, of post anthesis
nitrogen uptake (PANU), the amount of nitrogen remobilized.
In view of the work we can conclude that the Nitrogen stored
at anthesis is the variable that explains better the GPD. Nitrogen remobilized
and PANU have a significant effect on GPD but they are influenced by climatic
factors such as high temperature and water deficit.
Introduction
La production de blé tendre « Titicum
aestivum L. » représente la quatrième culture la
plus importante du monde en tonnes après la canne à sucre, le
mais et le riz. La production mondiale en 2010 a atteint les 650.881.002 tonnes
pour une superficie cultivée de l'ordre de 216.974.683 ha (Faostat,
2012).
La nutrition azotée est un facteur clé de
maîtrise de la production de blé. Elle influence le fonctionnement
du couvert dès le tallage herbacé avec des effets dominants
à partir du stade épi 1 cm jusqu'à la floraison. La teneur
en azote régule en effet la croissance foliaire et donc la production de
biomasse. Cela se traduit par des effets visibles sur les composantes du
rendement : en particulier, Nombre d'épi/m², nombre de grain
/épi. De ce fait une déficience en azote aura une incidence
très pénalisante sur le rendement. D'un autre côté,
l'excès d'azote peut provoquer une augmentation du niveau de verse en
diminuant le rapport C/N ou bien augmenter la sensibilité à la
sécheresse surtout dans des conditions de limitation de la
disponibilité d'eau.
La plante absorbe l'azote sous ses deux formes nitrique
(NO3-) et ammoniacale (NH4+). Ces
composants, après assimilation sont utilisés dans la construction
des tissus photosynthétiques contenant des protéines de
synthèse (essentiellement la RUBISCO) et des protéines de
structures. (Pask et al., 2011). L'azote est donc un
élément qui a une influence directe sur la teneur en
protéines. Il entre dans la composition des acides nucléiques
(ADN et ARN), des acides aminés qui composent les protéines (75%)
d'azote est stocké sous forme de protéines) nécessaires
aux mécanismes métaboliques dont dépendent la croissance
et le développement.
De nombreuses études ont montré une relation
négative qui existe entre le rendement et la teneur en protéines.
Ces deux variables résultent de l'intégration de processus en
rapport à la fois avec métabolisme du carbone et de l'azote. Le
rendement pour sa part dépend des facteurs déterminants
l'assimilation photosynthétique, le stockage et la remobilisation des
hydrates de carbone. La teneur en protéines d'autre part dépend
de la quantité d'azote absorbée et remobilisée vers le
grain. Diriger la production pour répondre à ces deux facteurs
demeure une tâche délicate à cause de cette relation
négative.
De nombreux travaux ont eu pour but d'améliorer
conjointement le rendement et la teneur en protéines. A cette fin, on a
deux leviers. Un levier agronomique jouant sur la conduite de la fertilisation
azotée en optimisant l'efficience de l'utilisation des engrais
azotés et un levier génétique par l'amélioration
des plantes et l'étude de la variabilité génétique
existante. La plupart des études qui portaient sur le levier agronomique
montrent l'importance de l'absorption post-floraison et l'importance de sa
valorisation. D'une autre part, peu de travaux ont porté sur
l'étude du levier génétique (Oury et Godin, 2007 ;
Bogard, 2011 ; Bogard et al., 2010 ; LE Gouis et
al., ; Monaghan et al., 2001). Ces travaux ont conduit
à l'utilisation du « GPD » pour Grain Protein
Deviation. C'est l'écart à la relation teneur en protéines
- rendement en grain. Le GPD est calculé comme les résidus de la
régression entre la teneur en protéines et le rendement. Le GPD a
été étudié dans le but d'identifier les
variétés qui ont des teneurs en protéines
supérieures à celle prédite par la relation. Le GPD est
affecté par quelques facteurs physiologiques tels que la remobilisation
de l'azote accumulé pendant la floraison (Barbottin et al.,
2004) et l'absorption post-floraison (Bogard, 2011). Toutefois le rôle
que peut jouer le pédoclimat sur le GPD via ces processus n'a pas
été étudié en tant que tel. En effet le climat agit
sur tous les paramètres qui conditionnent la relation teneur en
protéines - rendement. La température et la disponibilité
en eau affectent beaucoup les conditions de la disponibilité et
d'absorption d'azote.
Le but de ce travail sera de pouvoir comprendre les effets
pédoclimatiques sur la relation teneur en protéines - rendement
en grain et voir le fonctionnement des paramètres physiologiques :
absorption d'azote en floraison, absorption d'azote en post-floraison,
remobilisation de l'azote, qui sont en relation avec celle-ci.
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