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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
