Mise en place du systeme racinaire du mais. Quelques resultats acquis pour la conception d'un modele architectural

• Autorzy: Pellerin S. , Tardieu F.

Warianty tytułu

EN

Distribution of maize root system. Some results obtained for elaboration of the concept of the three-dimensional model

PL

Przestrzenne rozmieszczenie systemu korzeniowego kukurydzy. Niektóre wyniki do opracowania modelu trójwymiarowego

• Języki publikacji: FR

Abstrakty

FR

En 1973, Lungley [7] a proposé un modèle numérique de simulation de la mise en place du système racinaire permettant de générer dans l'espace une arborescence par initiation, allongement et ramification de petits segments. L'intérêt d'un tel modèle est qu'on peut en déduire la valeur de variables pertinents par rapport au fonctionnement en tant que capteur du système racinaire: longueur totale de racines, ou cartes d'impact dans des plans horizontaux ou verticaux. Sa difficulté réside dans le travail de paramétrage. L' objectif de cet article est de discuter au vue des résultats déja acquis [4, 5, 12] ou en cours d'élaboration (Pellerin, Tardieu, non publié) la faisabilité et l'utilisation possible d'un tel modèle appliqué au cas du maïs.

EN

In 1973, Lungley (7) built a numerical model in order to simulate growth and branching of the root system. Thanks to such a model a spatial representation of the whole root system can be obtained. It is then possible to make calculations of total length of root or distances between roots which provide useful information about the ability of the root system to take up water and nutrients. The difficulty is to get all required parameters as number of roots, growth rate, etc. The objective of this paper is to discuss feasibility of modelling maize root system thanks to experiments and results already published [4, 5, 12] or which are going on. The maize root system is made of 30 to 40 primary roots, with branching roots of first and second order. It exists a relationship between root and shoot rates of appearance [12]. Number of primary roots varies with growth conditions. We noticed: a) an effect of planting date on the number of primary roots on the first internodes, b) an effect of plant density, soil structure and nitrogen fertilization on number of primary roots on the upper internodes. The disposition of primary roots around the stem is not randomized and seems to alternate on the succesive internodes. When there is no obstacle in the ploughed layer their curvature depends on the internode they are coming from. Growth rate of primary roots was studied in rhizotrons. It exists a great variability in growth rate per day but no priority was observed between roots of different internodes. Thanks to available results it seems possible to build the general model for maize root system and to use it for analysis (for instance sensibility analysis). Because of the variability observed about main parameters it seems howaver difficult to predict whatever the conditions are the affecting root distribution. For such a use, the model has to be simplified.

PL

W 1977 r. Lungley (7) zaproponował model numeryczny symulacji wzrostu, rozwoju i rozmieszczenia systemu korzeniowego. Na podstawie modelu można obliczyć całkowitą długość korzeni i odległość między poszczególnymi korzeniami, które są wskaźnikiem zdolności pobierania wody i związków azotowych. Określenie charakterystyk systemu korzeniowego jak liczba korzeni, szybkość wzrostu, potrzebne do modelowania jest pracochłonne. W opracowaniu tym omówiono możliwości modelowania systemu korzeniowego kukurydzy na podstawie opublikowanych rezultatów [4, 5, 12], jak i eksperymentów będących w trakcie wykonywania. System korzeniowy kukurydzy wytwarza 30-40 korzeni pierwotnych, z których poprzez odgałęzienia tworzą się korzenie pierwszego i drugiego rzędu. Istnieje zależność między szybkością wzrostu łodygi i korzeni [12]. Liczba korzeni pierwotnych zmienia się w zależności od warunków wzrostu. Zaobserwowano: a) wpływ daty siewu na liczbę korzeni pierwotnych na pierwszych międzywęźlach, b) wpływ gęstości roślin, struktury gleby i nawożenia azotowego na liczbę korzeni pierwotnych na wyższych międzywęźlach. Rozmieszczenie korzeni pierwotnych jest przypadkowe i zmienia się na poszczególnych międzywęźlach. Gdy nie ma przeszkód w warstwie ornej korzenie pierwotne znajdują się w płaszczyźnie pionowej, także w podglebiu. W warstwie ornej ich krzywizna zależy od położenia międzywęźli. Badanie szybkości wzrostu korzeni pierwotnych w rizotronie wskazały na dużę zmienność szybkości wzrostu z dnia na dzień, ale nie stwierdzono wyraźnych różnic w liczbie korzeni wyrastających z poszczególnych międzywęźli. Stwierdzono, że dostępne wyniki pozwalają na opracowanie modelu systemu korzeniowego kukurydzy, który byłby przydatny w dalszych badaniach. Z powodu dużej zmienności głównych parametrów systemu korzeniowego trudno jest określić, które czynniki warunkują główne rozmieszczenie korzeni. Z tego względu model powinien być uproszczony.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 1990
• Tom: 385
• Opis fizyczny: p.171-185,fig.,ref.

Twórcy

autor

Pellerin S.

• INRA, Laboratoire d'Agronomie, 68 021 Colmar, France

autor

Tardieu F.

• INRA, Laboratoire d'Agronomie, 78 850 Thiverval-Grigon, France

Bibliografia

• 1. Bosc M., Maertens C.: Rôle de l'accroissement du système racinaire dang l'absorption de divers états du potassium du sol. Agrochimica, Vol. XXV, nº1, 1981.
• 2. Brouwer R.: Functional equilibrium: sense or nonsense? Neth. J. Agric. Sci., 31, 335, 1983.
• 3. Girardin Ph, Morel-Fourrier B., Jordan M-O., Millet B.: Développement des racines adventives chez le maïs. Agronomie, 7, 353, 1987.
• 4. Jordan M-O.: Mise en place du système racinaire du maïs. Définition et caractérisation au champ et en conditions contrôlées des paramètres descriptifs de la structure racinaire. Thèse, Université de Strasbourg, 1986.
• 5. Jordan M-O., Girardin P., Varlet-Grancher C., Picard D., Trendel R.: Rythme d'apparition des racines primaires du maïs (Zea mays L.). III. Variations observées au champ. Agronomie, 8, 37, 1988.|
• 6. Juguet M., Derieux M., Dubourcq J-B.: Variations observées dans l'état de développement de systèmes foliaire et racinaire chez la semence de maïs. Agronomie, 6, 299, 1986.
• 7. Lungley D. R.: The growth of root systems. A numerical computer model. Plant Soil, 38, 145, 1973.
• 8. Mangelsdorf P. C., Goodsell S. F.: The relation of seminal roots in corn to yield and various seed, ear and plant caracters. J. Am. Soc. Agron., 21, 52, 1929.
• 9. Mosher P. N., Miller M. H.: Influence of soil temperature on the geographic response of corn roots (Zea mays L.). Agron. J., 64, 459, 1972.
• 10. Onderdonk J. J., Ketcheson J. W.: Effect of soil temperature on direction of corn root growth. Plant Soil, 39, 177, 1973.
• 11. Page E. R., Gerwitz A.: Mathematical models based on diffusion equations to describe root systems of isolated plants row crops and swards. Plant Soil, 41, 243, 1974.
• 12. Picard D., Jordan M-O., Trendel R.: Rythme d'apparition des racines primaires du maïs. I. Etude pour une variété en un lieu donné. Agronomie, 5, 667, 1985.
• 13. Riedacker A.: Etude de la déviation des racines horizontales ou obliques issues de boutures de peuplier qui rencontrent un obstacle: applications pour la conception de conteneurs. Ann. Sc. Forest., 35, 1, 1978.
• 14. Sheppard S. C., Miller M. H.: Temperature changes and the geotropic reaction of the radicle of Zea mays L., Plant Soil, 47, 631, 1977.
• 15. Tardieu F.: Etude au champ de l'enracinement du maïs. Influence de l'état structural sur la répartition des racines. Conséquences sur 1' alimentation hydrique. Thèse Docteur-Ingénieur, INA-PG, 1984.
• 16. Tardieu F.: Etat structural, enracinement et elimination hydrique du maïs. III. Disponibilité des réserves en eau du sol. Agronomie, 7, 279, 1987.
• 17. Tardieu F.: Analysis of the spacial variability in maize root density. I. Effect of wheel compaction on the spacial arrangement of roots. Plant Soil, 107, 259, 1988.
• 18. Tardieu F., Manichon H.: Etat structural, enracinement et alimentation hydrique du maïs. II. Croissance et disposition spaciale du système racinaire. Agronomie, 7, 201, 1987.
• 19. Tricot F.: Contribution à l'étude de la disposition spaciale des racines primaires du maïs. Mémoire de DEA, INA-PG, + annexes, 1987.
• 20. Varlet-Grancher C., Derieux M., Jordan M-O., Girardin Ph., Picard D.: Rythme d'apparition des racines primaires du maïs (Zea mays L.). II. Variations observées sur quelques génotypes. Agronomie, 7, 695, 1987.