Presentation Dea emeline

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IMPACTS DES PATCHES A SUBSTRATS CONTRASTES

(sol riche / sol pauvre) SUR LA PRODUCTION DE BIOMASSE

ET LA REPRODUCTION de Centella asiatica L. Urb

MÉMOIRE DE DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES (D.E.A)

EN BIOLOGIE ET ECOLOGIE VEGETALES

Option : Ecologie Végétale

Présenté par : EMELINE

Maître ès Sciences

17 Août 2011

Industriels: pharmaceutique,

nutraceutique, cosméceutique

Intrants végétaux venant des pays du Sud

source de revenus supplémentaires

pour les communautés locales

rentrée de devises pour Madagascar

INTRODUCTION

Problématiques

Zones productrices n’ont pas

augmenté

Concurrence d’autres pratiques

agricoles & activités minières

Forte demande sur le marché

internationale

Fragmentation de l’habitat naturel sous forme de patches (qualité trophique différente)

f

ih

g

e d

cba

Maîtriser la production de biomasse au niveau des populations

spontanées (dont les ressources trophiques sont contrastées)

Objectif général

Stolon = intégration physiologique

Centella asiatica: plante clonale

Rameau-mère

Rameau-fils

Rameau-fils

Assure la translocation des ressources:

les nutriments, l’eau, les photosynthétats et les signaux

Rameau-mère rameaux fils

Hypothèses

INTÉGRATION PHYSIOLOGIQUE:

affecterait la croissance

contribuerait à l’amélioration de la productivité

Rameaux (patch riche) aideraient les rameaux (patch

pauvre) en transférant des nutriments via les stolons

Objectifs spécifiques

Evaluer l’influence des contrastes trophiques

Evaluer l’influence d’une désintégration provoquée

Variables: - production de biomasse

- reproduction

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Matériels et Méthodes

Matériel Végétal

Position systématique

Description

Famille : APIACEAE

Genre : Centella

Espèce : asiatica

Plante herbacée, stolonifère

Feuilles: réniformes

Inflorescence: ombelle

Fleurs: petites, hermaphrodites (roses / blanches)

Les fruits: 2 akènes accolés

Même provenance (Mangoro)

Acclimatés depuis 2 ans à Antananarivo

+Sable Compost

Substrats

Qualité du patch 100 / 0 75 / 25 50 / 50 25 / 75 0 / 100

Plus riche Plus pauvre

Préparation des différents patches

100 / 0 0 / 100 75 / 25 50 / 50 25 / 75

assemblage de 30 bacs

Préparation des bacs de culture

Patch riche

Patch pauvre

50 cm

10 cm

50 cm

Contraste fort Contraste nulContraste moyen

Rameaux intégrés

Rameaux désintégrés

100/0 0/100 50/50 50/50

50/50 50/50100/0 0/100 75/25 25/75

75/25 25/75

Contraste fort Contraste moyen Contraste nul

Traitements expérimentaux

Etablissement de la culture

10 rameaux dont 5 dans chaque patch

Atmosphère confinée

Lumière naturelle: Mars à Juin

T°: 38±4°C (jour) et 12±4°C (nuit)

Suivi de la croissance et du développement

Nombre de rameaux

Longueur des entre-nœuds

Longueur des pétioles

Nombre de feuilles par rameau

Surface foliaire

Pesée

Evaluation de la production et de la reproduction

Récolte

Séchage

Après 3 mois et demi

Biomasses : permettent de déterminer les allocations d’énergie aux différentes parties végétative et reproductrice

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Analyses statistiques

Logiciel: Genstat® Discovery Edition 3

Test de normalité

Analyses des variances à 2 facteurs

Si P> 0,05: effet non significatif

Si P< 0,05: effet significatif

Test de comparaison des moyennes par l.s.d

(Least Significant Difference), risque=0,05

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désintégration physiologique

qualité du patch

contraste trophique

Facteurs:

Variables: • Paramètres de croissance

• Production de biomasse

• Mode de reproduction

RESULTATS

Rameaux intégrés

Rameaux désintégrés

Probabilités

Nombre de rameaux/m² 675,6 618 0,983

Longueur entre-nœud (cm) 4,68 4,62 0,201

Longueur pétiole (cm) 2,7 2,7 0,602

Surface foliaire (cm²) 2,7 2,6 0,463

Nombre de feuilles/rameau 4,6 4,6 0,289

Production de biomasse (g/m²) 29,2 26 0,276

CRE végétative 0,44 0,44 0,744

CRE sexuée 0,15 0,14 0,210

NS

Effet de l’intégration physiologique

NS

NSNS

NS

NS

NS

NS

Qualité du patch

(0/100) (25/75) (50/50) (75 /25) (100/0)

Plus riche Plus pauvre

36 50 56 64 70 76 84 90 1020

500

1000

1500

2000

2500

(100/0)

(0/100)

(75/25)

(25/75)

(50/50)

temps (jour)

No

mb

re d

e r

am

ea

ux

pa

r m

2

Effet de la qualité du patch sur le nombre de rameaux

Vitesse de multiplication des rameaux plus rapide au niveau des patches riches

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)1

2

3

4

Intégré

Désintégre

cb

ab a

Qualité du patch

Sur

face

folia

ire (

cm²)

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)1

2

3

4

Intégré

Désintégree

fed

f

Qualité du patch

Sur

face

folia

ire (

cm²)

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

cc

cb

a

Qualité du patch

Long

ueur

de

l'ent

re-n

oeud

(cm

)

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

bc

b

aa

Qualité du patch

Lon

gueu

r du

pét

iole

(cm

)

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)1

2

3

4

Intégré

Désintégree

fed

f

d d

cb

aba

Qualité du patch

Sur

face

folia

ire (

cm²)

Effets de la qualité du patch sur les paramètres de croissance

Longueurs du pétiole et de l’entre-nœud augmentent des patches

pauvres aux patches riches

Surface foliaire augmente en fonction de la qualité du patch.

Patches pauvres: feuilles plus larges dans le traitement intégré

Patches riches: feuilles plus larges dans le traitement désintégré

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)0

20

40

60

ddc

c

b

a

Qualité du patch

Pro

ductio

n (

g/m2

)

Effet de la qualité du patch sur la biomasse

La biomasse totale augmente en fonction de la richesse du patch

La richesse en nutriments favorise la production de biomasse

0/100 25/75 50/50 75/25 100/00

15

30

45

60

75

90 cc b b ba

Qualité du patch

AR

Caé

rien

ne(%

)

0/100 25/75 50/50 75/25 100/0

15

30

45

60

75

90

a a ab b bc

Qualité du patchA

RC

raci

na

ire (

%)

Effets de la qualité du patch sur l’allocation relative de carbone (ARC) aux parties aérienne et racinaire

ARC aérienne est élevée dans les patches riches (87,4%)

ARC racinaire est plus importante dans les patches pauvres (15%)

Energie allouée (partie aérienne) > Energie allouée (partie racinaire)

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)0.00

0.25

0.50

0.75

a

a

bb b

Qualité du patch

CR

E v

ég

éta

tif

(0/100) (25/75) (50/50) (75/25) (100/0)0.0

0.2

0.4

0.6

b ba a a

Qualité du patch

CR

E s

ex

ué

Effets de la qualité du patch sur l’énergie allouée au mode de reproduction

CRE végétatif: plus élevé dans les patches pauvres

CRE sexué: plus important dans les patches riches

Energie (reproduction végétative) > Energie (reproduction sexuée)

Contraste fort

Contraste nul

Contraste moyen

0/100 100/0

50/50 50/50

25/75 75/25

Niveaux de contraste

Trois niveaux de contraste

Effets du contraste trophique

Nul Moyen Fort Probabilités

Nombre de rameaux/ m² 569 660 712 0,721

Nombre de feuilles/ rameau 4,6 4,5 4,6 0,580

Production de biomasse

(g/m²)

51,2 54,64 59,96 0,450

Reproduction végétative 0,4 0,4 0,5 0,179

Reproduction sexuée 0,13 0,15 0,16 0,052

NS

NSNS

NSNS

Nul Moyen Fort0

1

2

3

4

c ba

Niveau de contraste

Surfa

ce fo

liaire

(cm

²)

Les valeurs des paramètres de

croissance augmentent du contraste

nul au contraste fort

Nul Moyen Fort

2

3

4

5

6

b b a

Niveau de contraste

Long

ueur

de

l'ent

re-n

oeud

(cm

)

Nul Moyen Fort0

1

2

3

4

cb a

Niveau de contraste

Long

ueur

du

pétio

le (

cm)

Effets du contraste trophique sur les paramètres de croissance

Contraste trophiqueContraste trophique

Qualité du patchQualité du patch

Intégration

physiologique

Intégration

physiologique

Production de biomasse (biomasse totale, biomasse aérienne)

Facteurs Variables

Reproduction

Paramètres de croissance(longueur du pétiole, de l’entre-nœud,

surface foliaire)

CONCLUSIONS

sexuée

Sauf au niveau de la surface foliaire)

Continuer l’évaluation de l’effet de l’intégration sur une plus longue durée

Mesurer les flux de substances transportés entre deux rameaux adjacents

Evaluer l’effet des différentes qualités de ressources trophiques sur la production de triterpènes actifs

PERSPECTIVES ET RECOMMANDATIONS

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Remerciements

Tous les enseignants du DBEV

Pr. Suzanne URVERG-RATSIMAMANGA

Tous ceux qui ont contribué à l’élaboration de ce

mémoire