Innovations agricoles au service du développement durable

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En ce qui concerne les variétés composites témoins, KCB et DLC, le stress hydrique a retardé l’anthèse de la panicule, respectivement de trois et quatre jours. Le stress hydrique n’a pas affecté le moment d’apparition de l’anthèse de la panicule au niveau des variétés KTL N 70188-2 ou GBK-044593. Les génotypes témoins, KCB et DLC, ont présenté une anthèse très précoce (40 à 45 jours) dans les deux régimes hydriques. Cela révèle que ces témoins ont eu la faculté de résister à la sécheresse. Le temps pour l’anthèse de la panicule, dans le matériel génétique, de résister à la sécheresse en fonction de la durée de l’ASI, a varié de 57 jours pour le GBK-044593 à 71 jours pour le CML-492, prouvant ainsi que les variétés composites ont mieux résisté à la sécheresse que les autres matériels génétiques testés. Le nombre de jours avant la floraison femelle Le stress hydrique a accru le temps moyen avant la floraison femelle de 69 à 72 jours ; ainsi le stress est-il responsable d’un retard de trois jours pour la floraison femelle. Richards (2006) a également découvert que la sécheresse qui se produit du milieu à la fin du stade végétatif, voire au-delà dans le cas du maïs, entraîne un retard dans le processus de floraison de l’épi. Le temps précédant la floraison femelle chez les variétés composites témoins a varié de 52 à 54 jours chez le KCB et de 49 à 53 jours chez le DLC. Les lignées non-croisées T KTL N 10162-1, KTL N 70133-3, KTL N 10168-2, KTL N 70188-2, KTL N 70140-4 (provenant toutes de Kitale) et CML-265 (provenant du CIMMYT) ont eu une floraison très retardée (76 à 82 jours). Mugo et al. (1998) ont signalé que la floraison retardée était associée à la stérilité et qu’elle portait atteinte au partitionnement des assimilats pour l’épi en croissance à la floraison, réduisant ainsi les rendements. D’après les expériences de Richards (2006), la raison pour laquelle les soies apparaissent tardivement est que les génotypes sensibles à la sécheresse produisent moins d’assimilats à la croissance des épis lorsque les épis sont fort petits. À la floraison dans des conditions de stress hydrique, des changements tels que la sénescence accélérée des feuilles, l’enroulement des feuilles et la réduction de la conductance stomatique entraînent la réduction du volume des photosynthétats aux dépens de l’épi. Intervalle anthèse-floraison femelle (ASI) Innovations agricoles au service du développement Dans des conditions de tension hydrique, l’ASI a augmenté de deux jours. Une longue durée de l’ASI provoque une perte de culture et est fortement liée à la production de grains et au nombre d’épis par plant (aucune donnée disponible). L’ASI est l’un des plus importants caractères (Mugo et al., 1998 ; Richards, 2006) pouvant servir à indiquer la résistance du génotype du maïs au stress. Dans des conditions d’apparition retardée des soies, le pollen peut apparaître après dessiccation, quand les soies se sont flétries ou ont vieilli, ou après que les ovaires aient épuisé leurs réserves d’amidon. Richards (2006) indique que dans des conditions de tension hydrique, la période de l’ASI a un impact négatif sur la production de grains. Bolanos et Edmeades (1996) font le lien entre un rendement en grain élevé dans des conditions de stress hydrique et un ASI de courte durée. De même, Mugo et al. (1998) et Frova et al. (1999) ont découvert que lorsque le stress hydrique se produit peu avant ou pendant la période de floraison, dans le cas du maïs, cela entraîne un retard dans la floraison femelle, qui a pour conséquence l’accroissement de la longueur de l’ASI. Les lignées non-croisées DT/ BT/1917.DT et DG/BT/2443.DT présentent une durée très courte pour l’ASI, de – 1 jour dans les deux régimes hydriques, c’est-à-dire la floraison femelle avant la floraison mâle. Enroulement des feuilles L’enroulement des feuilles dans les conditions de tension hydrique est le plus élevé chez les variétés témoins DLC, KTL N 70133-3, KTL N 10162-1, GBK-027054 et KTL N 70140-4 de niveau 4 et le plus bas chez les variétés DG/BT/2443.DT, DT/BT/1470. DT, CML-492 et CML-265 de niveau 2. Monneveux et al. (2005) associent l’enroulement des feuilles à la baisse de la photosynthèse due à la réduction de l’interception des rayonnements. Bolanos et Edmeades (1993) attribuent la baisse de la photosynthèse à la diminution de l’interception des rayonnements, associée à l’enroulement des feuilles et à une faible expansion des feuilles. Bolanos et Edmeades (1996) ont découvert que l’enroulement des feuilles est un caractère qui s’adapte à la sécheresse, alors que Sambatti et Caylor (2007) relèvent des échanges d’ordre écologique, morphologique et physiologique associés à des caractères d’adaptation à la sécheresse. Les jeunes professionnels dans les concours scientifiques 180

Par exemple, dans la sélection pour la conductance stomatique, les plants luttent contre la sécheresse en stockant de l’eau quand elle se raréfie ; cependant, lorsque l’eau est disponible, le même mécanisme ralentit la croissance en limitant l’absorption du dioxyde de carbone. Taille de la panicule Le stress hydrique a considérablement réduit le niveau de la taille de la panicule de 3,2 à 2,9. Les plus petites panicules (niveau 1) ont été enregistrées chez les lignées non-croisées KTL N701104, DG/BT/2443.DT et DT/BT/1917.DT. Les races primitives GBK- 043227, GBK-27054 et GBK-034659 ont présenté les plus grandes panicules (niveau 5). Les deux variétés témoins KCB et DLC ont présenté des panicules de taille moyenne. La sélection d’une petite panicule est très souvent associée à l’amélioration du partitionnement pour l’épi. Les lignées non-croisées DG/BT/2443.DT et DT/BT/1917.DT ont présenté de petites panicules, de même qu’un petit ASI et, par conséquent, une meilleure tolérance à la sécheresse que celles ayant de grandes panicules. Monneveux et al. (2005) signalent que la sélection récurrente de petites panicules a abouti à l’accroissement substantiel du partitionnement qui accélère la croissance de l’épi, à l’augmentation du poids de l’épi et de son enveloppe, et un ensemble de grains qui a donné de bons résultats, et donc un rendement amélioré en grains. D’après Banziger et al. (2000), ce genre de génotypes exige moins d’assimilats disponibles pendant la sécheresse. Ainsi, une quantité importante peut-elle être consacrée à l’épi en développement pour la production de grains. La sélection de panicules de taille réduite peut également accroître la photosynthèse de la canopée, grâce à un ombrage réduit. Les variétés composites témoins fleurissent et atteignent également la maturité physiologique plus rapidement que d’autres matériels génétiques étudiés, démontrant ainsi qu’elles résistent mieux à la sécheresse que les races primitives. Production de grains La production de grains des génotypes était considérablement variée. Une part importante du potentiel de production n’était donc pas réalisée chez de nombreux génotypes soumis à la tension hydrique (Tableau 2). Les génotypes GBK-032419, DT/BT/1470.DT et GBK- 034659 ont présenté les plus faibles pertes de production de grains dans un contexte de tension hydrique, avec des taux respectifs de 28, 22 et 17 % de perte. Le DT/BT/2443.DT (provenant de Katumani), le KTL N 10150-1 et le KTL N 701104 (de Kitale) sont les lignées noncroisées les plus performantes en termes de rendement dans des conditions de pluviométrie satisfaisante, avec respectivement 4,6 ; 4,2 et 4,1 t / ha -1 . Les témoins KCB et DLC ont produit 3,7 et 3,6 t / ha -1 dans des conditions de pluviométrie satisfaisante et ont enregistré des pertes respectives de production de grains de 62 et 68 % dans un contexte de tension hydrique (Tableau 2). D’après Banziger et al. (2000), les génotypes résistants à la sécheresse doivent fournir un bon rendement dans les deux types de conditions (de pluviométrie satisfaisante ou de stress hydrique). Dix-huit génotypes ont enregistré, dans des conditions de stress hydrique, des pertes de rendement plus faibles que les composites témoins, montrant ainsi une meilleure tolérance à la sécheresse que les témoins recommandés. Ouk et al. (2006) relèvent que l’approche pratique pour la sélection d’un parent résistant à la sécheresse est de recourir à une mesure ou un indice de production de grains des génotypes soumis au stress hydrique, par rapport à celui des génotypes soumis à des conditions normales comme une mesure intégrative de l’ensemble des caractères qui permettent la résistance à la sécheresse. Dans la présente étude, le matériel génétique le plus tolérant au stress hydrique, en termes de petit ASI et de faibles pertes de production de grains comprend, notamment, les variétés GBK-034659, DT/BT/1470.DT, GBK-032419, CML-265, DG/BT/2443.DT, DT/ BT/1917.DT, KTL N 701104, CML-492 et GBK-044593. Dans cette catégorie, il faut noter la présence d’un matériel génétique des hautes altitudes, la lignée consanguine de Kitale : le KTL N 701104. Les matériels génétiques les plus sensibles à la sécheresse sont les variétés suivantes : KTL N 70140-4, GBK-044611, GBK-043731, KTL N 70133-3 et DLC. Les jeunes professionnels dans les concours scientifiques 181

Par exemple, dans la sélection pour la con<strong>du</strong>ctance stomatique, les plants luttent contre la sécheresse en stockant de l’e<strong>au</strong><br />

quand elle se raréfie ; cependant, lorsque l’e<strong>au</strong> est disponible, le même mécanisme ralentit la croissance en limitant l’absorption<br />

<strong>du</strong> dioxyde de carbone.<br />

Taille de la panicule<br />

Le stress hydrique a considérablement ré<strong>du</strong>it le nive<strong>au</strong> de la taille de la panicule de 3,2 à 2,9. Les plus petites panicules (nive<strong>au</strong> 1)<br />

ont été enregistrées chez les lignées non-croisées KTL N701104, DG/BT/2443.DT et DT/BT/1917.DT. Les races primitives GBK-<br />

043227, GBK-27054 et GBK-034659 ont présenté les plus grandes panicules (nive<strong>au</strong> 5). Les deux variétés témoins KCB et DLC ont<br />

présenté des panicules de taille moyenne. La sélection d’une petite panicule est très souvent associée à l’amélioration <strong>du</strong><br />

partitionnement pour l’épi. Les lignées non-croisées DG/BT/2443.DT et DT/BT/1917.DT ont présenté de petites panicules, de<br />

même qu’un petit ASI et, par conséquent, une meilleure tolérance à la sécheresse que celles ayant de grandes panicules.<br />

Monneveux et al. (2005) signalent que la sélection récurrente de petites panicules a abouti à l’accroissement substantiel <strong>du</strong><br />

partitionnement qui accélère la croissance de l’épi, à l’<strong>au</strong>gmentation <strong>du</strong> poids de l’épi et de son enveloppe, et un ensemble de<br />

grains qui a donné de bons résultats, et donc un rendement amélioré en grains. D’après Banziger et al. (2000), ce genre de<br />

génotypes exige moins d’assimilats disponibles pendant la sécheresse. Ainsi, une quantité importante peut-elle être consacrée à<br />

l’épi en développement pour la pro<strong>du</strong>ction de grains. La sélection de panicules de taille ré<strong>du</strong>ite peut également accroître la<br />

photosynthèse de la canopée, grâce à un ombrage ré<strong>du</strong>it. Les variétés composites témoins fleurissent et atteignent également la<br />

maturité physiologique plus rapidement que d’<strong>au</strong>tres matériels génétiques étudiés, démontrant ainsi qu’elles résistent mieux à la<br />

sécheresse que les races primitives.<br />

Pro<strong>du</strong>ction de grains<br />

La pro<strong>du</strong>ction de grains des génotypes était considérablement variée. Une part importante <strong>du</strong> potentiel de pro<strong>du</strong>ction n’était donc pas<br />

réalisée chez de nombreux génotypes soumis à la tension hydrique (Table<strong>au</strong> 2). Les génotypes GBK-032419, DT/BT/1470.DT et GBK-<br />

034659 ont présenté les plus faibles pertes de pro<strong>du</strong>ction de grains dans un contexte de tension hydrique, avec des t<strong>au</strong>x respectifs de 28,<br />

22 et 17 % de perte. Le DT/BT/2443.DT (provenant de Katumani), le KTL N 10150-1 et le KTL N 701104 (de Kitale) sont les lignées noncroisées<br />

les plus performantes en termes de rendement dans des conditions de pluviométrie satisfaisante, avec respectivement 4,6 ; 4,2<br />

et 4,1 t / ha -1 . Les témoins KCB et DLC ont pro<strong>du</strong>it 3,7 et 3,6 t / ha -1 dans des conditions de pluviométrie satisfaisante et ont enregistré des<br />

pertes respectives de pro<strong>du</strong>ction de grains de 62 et 68 % dans un contexte de tension hydrique (Table<strong>au</strong> 2). D’après Banziger et al. (2000),<br />

les génotypes résistants à la sécheresse doivent fournir un bon rendement dans les deux types de conditions (de pluviométrie<br />

satisfaisante ou de stress hydrique). Dix-huit génotypes ont enregistré, dans des conditions de stress hydrique, des pertes de rendement<br />

plus faibles que les composites témoins, montrant ainsi une meilleure tolérance à la sécheresse que les témoins recommandés. Ouk et al.<br />

(2006) relèvent que l’approche pratique pour la sélection d’un parent résistant à la sécheresse est de recourir à une mesure ou un indice<br />

de pro<strong>du</strong>ction de grains des génotypes soumis <strong>au</strong> stress hydrique, par rapport à celui des génotypes soumis à des conditions normales<br />

comme une mesure intégrative de l’ensemble des caractères qui permettent la résistance à la sécheresse.<br />

Dans la présente étude, le matériel génétique le plus tolérant <strong>au</strong> stress hydrique, en termes de petit ASI et de faibles pertes de<br />

pro<strong>du</strong>ction de grains comprend, notamment, les variétés GBK-034659, DT/BT/1470.DT, GBK-032419, CML-265, DG/BT/2443.DT,<br />

DT/ BT/1917.DT, KTL N 701104, CML-492 et GBK-044593. Dans cette catégorie, il f<strong>au</strong>t noter la présence d’un matériel génétique<br />

des h<strong>au</strong>tes altitudes, la lignée consanguine de Kitale : le KTL N 701104. Les matériels génétiques les plus sensibles à la sécheresse<br />

sont les variétés suivantes : KTL N 70140-4, GBK-044611, GBK-043731, KTL N 70133-3 et DLC.<br />

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