Modélisation des levées, base de données traits de semences, plateforme de phénotypage Semences et plantules

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1 Modélisation des levées, base de données traits de semences, plateforme de phénotypage Semences et plantules Carolyne Dürr INRA Angers Didier Demilly GEVES-SNES Angers

2 SIMPLE: simulation of plant emergence Principes de fonctionnement ENTREES SORTIES Travail du sol et semis Maquette lit de semences Taux, cinétique de germination Caractéristiques semences Conditions milieu (sol, climat) Germination et croissance pré et post-levée Évolution des conditions physiques: T, H 2 O, État surface Taux, cinétique de levée Croissance des plantules Dürr et al, SSSAJ 21

3 Caractéristiques du modèle SIMPLE - association physique et biologique - représentation 3 D de l état structural du lit de semence - dynamique, pas de temps journée - stochastique, fonctionnant à l échelle de l individu - adaptable à plusieurs espèces

4 WinSIMPLE logiciel référencé à l APP Convention d utilisation ITB, Arvalis, ESA

5 % semences Maquette 3D du lit de semences Variables d entrée : nombre, forme répartition spatiale mottes Z Y Placement des semences X Betterave semis superficiel semis normal semis profond mm

6 SIMPLE : Prévision de la germination Calcul du temps thermique en tenant compte du stress hydrique TTij = (T mj T b ) si mj > b % de semences Distribution des sommes de températures nécessaires à la germination Classes de sommes de températures TTi ( Cj) Betterave Tb ( C) b (MPa) 3,5 1,94 Tmj et mj Issus des prévisions du module T et sol

7 Règles de parcours et Allongement des organes semence

8 Longueur mm Fonction d allongement betterave blé moutarde ST Somme températures base par espèce L = a (1-exp(-b ST c )) a, b, c paramètres du modèle Durr et al, 1995, 1998, 23

9 Franchissement des obstacles semence

10 SIMPLE : Évaluation du modèle CIPAN moutarde Dorsainvil et al, EJA 25 model observed Haricot Levée Moreau-Valencogne et al, EJA 28 Germination Levée e) Boigneville d2-mp a) Warmeriville d1-mp c) Boigneville d1-mp Thermal time from sowing (degree-days) a) W d1-mp c) B d1-mp e) B d2-mp Thermal time from sowing (degree-days) Betterave SSSAJ, 21 Days from sowing Thermal time from sowing (degree-days)

11 Variations des taux de levée de la betterave Carrera et al, 23 < 5% 5 à 8% > 8% % moyen de levée % Simulations Picardie, 2 ans 1 févr 16 févr 3 mars 18 mars 2 avr 17 avr 2 mai Date de semis + Essai Système de culture Mons en Chaussée dates semis dont une très précoce début Mars

12 Expérimentation virtuelle : semis de cultures intermédiaires en France. Etude INRA 213 Direction Etude et; Constantin et al, 215 Field crop abstracts Méthode 9 postes météo; 2 ans; 3 dates de semis ; 3 profondeurs de semis, 2 états de lits de semnces; 4 types de sol BD Infosol, Météo France ; simulations (STICS) température et teneur en eau du sol 3 espèces : moutarde, ray-grass et vesce = > 35 semis simulés Constantin et al, 215 Field crop abstracts

13 15/7 15/7 15/7 15/7 15/7 15/7 15/7 15/7 15/7 Fréquence sur 2 ans (%) Résultats des simulations de levée - Moutarde 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% <25% 5-25% 75-5% >75% 2% 1% % Dates de semis P6 P4 P24 P2 P2 P15 P1 P11 P21 Sites P6 Montpellier P4 Toulouse P2 Bordeaux P24 Lille P2 Mons P15 Strasbourg P1 Dijon P11 Quimper P21 Lille

14 force (N) Germination at 2 C (%) Phénotypage au laboratoire Caractérisation la semence sèche à la jeune plantule. Angers Dry seeds RX, morphological analysis, Videometer, Ixeed, Seedanalyzer Germination germination multicam tools (germination time courses, imbibition, elongation) Time after sowing (hours) Seedling growth, Eloncam, Force sensors (2 sensors) 14 time (h)

15 Bases de données Traits de semence SID Seed information database Royal botanical gardens Kew UK TRY network of vegetation scientists providing a global archive of curated plant traits SOFA Seed oil fatty acids database Germination trait database HYPPA Base de données Adventices Dijon Variables enregistrées : espèce, masse, dimensions, forme, teneurs en lipides, protéines, autres..

16 Conclusion - Modèle cultures opérationnel, encore à améliorer - il existe un modèle développé pour les adventices - Adaptation possible de certaines parties pour être incluses dans d autres modèles - BD à développer