Lexique :
MF : Matière fraiche (poids total du fruit)
MS : Matière sèche (poids du fruit après
séchage)
MFobs : Matière fraiche observée
expérimentalement
MSobs : Matière sèche observée
expérimentalement
MFpred : Matière fraiche prédite par le
modèle
MSpred : Matière sèche prédite par le
modèle
Condition : Soit témoin, soit stress
Anthèse (la floraison) : la période fonctionnelle
pour la pollinisation de la fleur
RMSE : Root-Mean-Square Error
RRMSE : Relative Root Mean-Squared Error
Les huit paramètres à ajuster :
> phi_max : utilisé
pour le calcul de l'extensibilité de la paroi cellulaire
> Y _param : correspond au seuil de la
pression de turgescence pour la croissance > pi_f0 :
utilisé pour le calcul de la pression osmotique du fruit
> Lp : conductivité de la membrane composite
pour le transport de l'eau
> nu_m : vitesse maximale
de transport du carbone par unité de masse sèche utilisé
dans le calcul de Ua (absorption active de
sucre).
> tstar : utilisé dans le calcul de
Ua (absorption active de sucre) >
tau_a : utilisé dans le calcul de
Ua (absorption active de sucre) >
el : utilisé dans le calcul de
Ua (absorption active de sucre)
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Chapitre 1
Introduction
1.1 Problématique
Depuis plusieurs années, les
météorologistes constatent des modifications des conditions
climatiques à l'échelle mondiale, et surtout régionale,
allant vers un réchauffement de la planète. Ce changement
climatique entraîne une fréquence accrue
d'évènements climatiques extrêmes, parmi lesquels des
périodes de sècheresse provoquant un stress hydrique important
sur les plantes cultivées avec pour conséquence une diminution
des rendements et une modification de la qualité des produits (Seki et
col. , 2003; Farooq et col. ;2009a,b et 20011). En effet, l'eau est l'un des
principaux facteurs qui influent sur la croissance et le développement
des plantes, car elle constitue la force motrice de la multiplication et de
l'élongation cellulaire qui sont les mécanismes clés de la
croissance des plantes. Pour croître, les plantes ont besoin d'un apport
régulier d'eau. Un manque d'eau au niveau du sol peut affecter le
contenu en eau des feuilles, le transport et l'accumulation des
éléments nutritifs et par là même la croissance des
plantes cultivées. Le déficit hydrique peut donc être
définit comme un manque d'eau par rapport aux besoins de la plante pour
une croissance et un développement optimal durant son cycle de vie
(Manivannan et al., 2008).
La tomate est l'une des plus importantes plantes
cultivées à travers le monde ainsi qu'une source importante de
vitamines et d'antioxydants (H.K Klee et col., 2011). Comme toute plante, la
tomate est aussi sensible au déficit hydrique, qui provoque une perte de
rendement et une modification de la qualité des fruits. La
qualité du fruit est un objectif de recherche majeur chez la tomate et
un caractère complexe car de nombreux critères doivent être
pris en compte. Pour l'industrie, la taille des fruits, le contenu en
matière sèche, la couleur et la viscosité sont des
critères importants. Plus récemment, des critères de
qualité pour la valeur santé et le plaisir des consommateurs sont
aussi pris en compte. Pour le marché de frais, la taille des fruits,
leur texture et leur composition en sucres et acides sont des critères
très importants.
Aujourd'hui, les agriculteurs doivent se conformer à un
nombre croissant de réglementations afin de réduire l'impact des
productions sur l'environnement et la santé humaine. Dans ce contexte,
des exigences de qualité des aliments et de régularité de
la production les obligent à envisager toutes les alternatives possibles
pour pallier à ces questions. Pour cela les systèmes de
production doivent s'adapter au contexte climatique, mais aussi faire
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face à la demande sociale croissante en termes de
qualité organoleptique, nutritionnelle et environnementale des produits
alimentaires. Par conséquent, une question cruciale pour l'avenir est de
savoir comment mieux exploiter la variabilité génétique
pour concevoir de nouvelles variétés plus adaptées au
nouveau contexte climatique et à des pratiques culturales respectueuses
de l'environnement notamment la réduction des apports d'eau. Une
approche intégrée est nécessaire pour gérer les
liens et les antagonismes entre les processus biologiques sous l'influence du
génotype et des pratiques culturelles. Dans cet objectif, un
modèle de simulation décrivant les interactions entre les
principaux processus de croissance du fruit pourrait éventuellement
être utilisé pour analyser la variabilité
génétique et aider à la conception de génotypes
adaptés aux contraintes environnementales (on parle d'idéotype,
c'est-à-dire de génotype ideal dans des conditions
données). Les modèles peuvent également permettre la
construction de systèmes de production innovants, en appliquant une
méthodologie d'optimisation.
Durant ces dernières années, des approches de
modélisation écophysiologique ont été
développées pour comprendre les interactions entre les processus
clés impliqués dans le contrôle génétique de
caractères complexes et prédire les interactions
génotypeXenvironnement Xpratiques
culturales et pour la conception de nouveaux idéotypes adaptés
aux environnements cibles (Génard et col., 2007). Pour la tomate,
plusieurs modèles ont été développés pour
prédire le développement et la croissance du fruit, sa
concentration en sucre ainsi que l'endoréduplication ou endomitose de
l'ADN (Bertin et col., 2003; Bertin et col., 2007; Bussières, 2002; Liu
et col. 2007). Ces modèles sont des outils potentiels d'analyse de la
variabilité génétique et des interactions
génotypeXenvironnement ainsi que des outils de
phénotypage (Genard et col., 2010).
La conception de systèmes de production durable
combinant idéotypes est un problème multicritères, car il
y a beaucoup des critères antagonistes à remplir et de nombreuses
contraintes à respecter. Lorsque les critères sont choisis et les
contraintes définies, la sélec-tion/conception à base de
modèles de systèmes intégrés de production
peut-être formulée comme un problème d'optimisation
multi-objectifs. Par conséquent, nous devons recourir à des
méthodes d'évaluation multicritères "efficaces", des
algorithmes d'optimisation multi-objectifs pour la conception elle-même
et des techniques multicritères d'évaluation afin
d'évaluer la pertinence des systèmes de culture conçus.
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