Utilisation des réserves et résistance au froid
Résumé
Le gel est une des principales causes des pertes de rendement agricole. Deux approches alternatives ont été développées afin de modéliser la résistance au gel des arbres de milieu tempéré. Une première approche consiste à établir des corrélations entre phases du cycle de vie de l’arbre (alternance entre croissance et dormance) et capacité à s’acclimater au gel en réponse à des températures froides. Un des paradigmes de ce type de modèle stipule une relation étroite entre état de dormance et acclimatation au gel. Ces modèles dits phénologiques sont très précis dans leur gamme de calibration mais peu extrapolables dans des conditions inédites telles que l’évolution du climat nous prépare à subir. Une seconde approche repose sur des mécanismes physiologiques rendant compte de la capacité à favoriser la prise en glace dans le compartiment extra-cellulaire par augmentation du potentiel osmotique du cytosol et, par conséquent, abaissement de son point de congélation. Une variable rendant compte de ce mécanisme est donc le rapport entre sucres solubles et humidité pondérale. L’objectif de cette étude est de montrer la robustesse et la généricité du modèle physiologique. Le premier exemple présenté vise à décorréler les processus de dormance et d’acclimatation au gel. Pour cela, nous avons privé de froid (17 à 25°C) de jeunes noyers en pot à une température neutre pour la sortie de dormance mais permettant une hydrolyse progressive des réserves carbonées sous la forme de sucres solubles. Les arbres privés de froid, bien qu’étant resté en dormance (délai de débourrement élevé sous test de forçage sur bouture de nœud isolé) se sont endurcis de manière significative au gel (température de résistance de -25 et -35°C, pour les arbres privés de froid et témoins, respectivement. Cet acclimatation est expliquée par une augmentation en sucres solubles et une diminution de l’humidité pondérale. Le deuxième exemple présente le suivi de la résistance au gel, de l’amidon, des sucres solubles et de l’humidité pondérale chez une quinzaine d’espèces d’arbres de phylogénie et d’écologie contrastées au cours d’une dynamique hivernale. L’ajustement d’un modèle avec comme variable d’entrée sucres solubles et humidité pondérale prédit avec une précision d’environ 4°C la température de résistance au gel chez l’ensemble des espèces étudiées. Ces résultats montrent qu’un modèle physiologique relativement simple devrait permettre de prédire la résistance au gel dans des conditions variées. Néanmoins une meilleure compréhension de la dynamique spatio-temporelle des réserves reste nécessaire.