Réponses au stress hydrique de plantules de Saba senegalensis selon leurs provenances
DOI :
https://doi.org/10.19182/bft2023.355.a36812Mots-clés
taux de croissance précoce, rapport pousses-racines, production de biomasse, acclimatation, tolérance à la sécheresse, Saba senegalensisRésumé
Saba senegalensis est une liane à usages multiples d'Afrique subsaharienne aujourd'hui menacée par la surexploitation de ses fruits, la dégradation des sols et l'irrégularité des précipitations compromettant sa régénération. Cette recherche vise à évaluer la survie, la croissance et la répartition de la matière sèche dans les réponses aux régimes hydriques des semis de S. senegalensis provenant de neuf zones légèrement, modérément et sévèrement sèches au Burkina Faso. Les paramètres de l'étude sont les provenances, les régimes hydriques et la durée du stress dû à la sécheresse. Au total, 567 plantules (63 par provenance) ont été cultivées selon un plan factoriel. Cinq mois après la germination, trois régimes hydriques ont été appliqués : teneur en eau du sol élevée, moyenne et faible, correspondant respectivement à 100, 75 et 50 % de la capacité de rétention en pots. Les expériences ont duré 6, 9 et 12 mois après le début du stress hydrique. Les taux de survie, les paramètres de croissance, la production de biomasse, les indices de tolérance et de sensibilité au stress ont été calculés et les données analysées à l'aide d'un modèle linéaire mixte. Le stress dû à la sécheresse a réduit la survie des semis et la production de biomasse, tandis que le taux de croissance relatif du diamètre au collet a augmenté. A mesure de la durée du stress dû à la sécheresse, le taux de croissance relatif du diamètre au collet des plantules diminue et le rapport pousses-racines augmente : après six mois de stress, les plantules ont investi davantage dans leurs racines, tandis qu'après neuf et douze mois la tendance inverse est observée. En outre, les plantules de la zone légèrement sèche produisent plus de biomasse lorsqu'elles sont arrosées sous un régime à faible teneur en eau du sol, et sont plus tolérantes à la sécheresse que celles des zones sévèrement et modérément sèches. Cela indiquerait que les plantules originaires de ces zones sont bien adaptées à la croissance dans des conditions de stress hydrique sévère. Pour les programmes de domestication de S. senegalensis, les plantules provenant de zones légèrement sèches peuvent être propagées avec succès dans les systèmes agroforestiers où l'eau est un facteur limitant.
Téléchargements
Références
Anjum S. A., Xie X.-Y., Wang L.-C., Saleem M. F., 2011. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African Journal of Agricultural Research, 6 (9): 2026-2032.
https://academicjournals.org/article/article1380900919_Anjum%2520et%2520al.pdf
Bayala J., Sanon Z., Bazie P., Sanou J., Roupsard O., Jourdan C., et al., 2018. Relationships between climate at origin and seedling traits in eight Panafrican provenances of Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn. under imposed drought stress. Agroforestry Systems, 92 (6): 1455-1467. https://doi.org/10.1007/s10457-017-0091-8
Bayen P., Lykke A. M., Kagambèga F. W., Bognounou F., Thiombiano A., 2021. Effect of water stress on growth and dry matter distribution of four dryland species used in tree planting in the Sahel. Forestry: An International Journal of Forest Research, 94 (4): 538-550. https://doi.org/10.1093/forestry/cpab003
Binghua L., Liang C., Mingjun L., Dong L., Yangjun Z., Fengwang M., 2012. Interactive effects of water and nitrogen supply on growth, biomass partitioning, and water-use efficiency of young apple trees. African Journal of Agricultural Research, 7 (6): 978-985. https://academicjournals.org/article/article1380969796_Liu%20et%20al.pdf
Bouda Z. H.-N., Bayala J., Jensen J. S., Markussen B., Ræbild A., 2015. Reactions of Adansonia digitata L. provenances to long-term stress at seedling stage. Agroforestry Systems, 89: 113-123. https://doi.org/10.1007/s10457-014-9746-x
Brunetti C., Loreto F., Ferrini F., Gori A., Guidi L., Remorini D., et al., 2018. Metabolic plasticity in the hygrophyte Moringa oleifera exposed to water stress. Tree Physiology, 38 (11): 1640-1654. https://doi.org/10.1093/treephys/tpy089
Chartzoulakis K., Noitsakis B., Therios I., 1993. Photosynthesis, plant growth and dry matter distribution in Kiwifruit as influenced by water deficits. Irrigation Science, 14: 1-5. https://doi.org/10.1007/BF00194999
De Smedt S., Cuni Sanchez A., Van Den Bilcke N., Simbo D., Potters G., Samson R., 2012. Functional responses of baobab (Adansonia digitata L.) seedlings to drought conditions: Differences between western and south-eastern Africa. Environmental and Experimental Botany, 75: 181-187. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2011.09.011
Fargeon H., Aubry-Kientz M., Brunaux O., Descroix L., Gaspard R., Guitet S., et al., 2016. Vulnerability of commercial tree species to water stress in logged forests of the Guiana Shield. Forests, 7 (5): 105. https://doi.org/10.3390/f7050105
Fathi A., Barari Tari D., 2016. Effect of drought stress and its mechanism in plants. International Journal of Life Sciences, 10 (1): 1-6. https://www.researchgate.net/publication/294108106_Effect_of_Drought_Stress_and_its_Mechanism_in_Plants
Fernandez G. C. J., 1992. Effective selection criteria for assessing stress tolerance. In: Kuo C. G. (ed.). Proceedings of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and Other Food Crops in Temperature and Water Stress, August 13-16. Taiwan, AVRDC Publications, 257-270.
Ferreira W. N., de Lacerda C. F., da Costa R. C., Filhoet S. M., 2015. Effect of water stress on seedling growth in two species with different abundances: the importance of Stress Resistance Syndrome in seasonally dry tropical forest. Acta Botanica Brasilica, 29 (3): 375-382. https://doi.org/10.1590/0102-33062014abb0045
Fischer R. A., Maurer R., 1978. Drought resistance in spring cultivars. I. Grain yields responses. Australian Journal of Agricultural Research, 29: 897-912. https://doi.org/10.1071/AR9780897
Fontes J., Guinko S., 1995. Vegetation and Land Use's Map of Burkina Faso. Toulouse, France, Ministry of French Cooperation, Explanatory Note, Campus Project (88 313 101).
Gebrekirstos A., Teketay D., Fetene M., Mitlöhner R., 2006. Adaptation of five cooccurring tree and shrub species to water stress and its implications in restoration of degraded lands. Forest Ecology and Management, 229: 259-267. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.04.029
Hall F. E., Chunhe Z., Gasem K. A. M., Robinson R. L., Dan Y., 1994. Adsorption of pure methane, nitrogen, and carbon dioxide and their binary mixtures on wet Fruitland coal. In: SPE Eastern Regional Meeting, Society of Petroleum Engineers, SPE-29194-MS. https://doi.org/10.2118/29194-MS
Hargreaves G. H., 1975. Moisture availability and crop production. Trans ASAE, 18 (5): 980-984.
Hao J.-H., Lv S-S., Bhattacharya S., Fu J.-G., 2017. Germination Response of Four Alien Congeneric Amaranthus Species to Environmental Factors. PLoS ONE, 12 (1): e0170297. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0170297
Hunt R., 1982. Plant Growth Curves: The Functional Approach to Plant Growth Analysis. London, UK, Edward Arnold, 248 p.
Jajarmi V., 2009. Effect of water stress on germination indices in seven wheat cultivar. World Academy of Science. Engineering and Technology, 49: 105-106.
Kagambèga F. W., Nana R., Bayen P., Thiombiano A., Boussim J. I., 2019.Tolérance au déficit hydrique de cinq espèces prioritaires pour le reboisement au Burkina Faso. Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement, 23 (4): 245-256. https://doi.org/10.25518/1780-4507.18199
Koech G., Ofori D., Muigai A. W., Muriuki J., Anjarwalla P., De Leeuw J., et al., 2016. Variation in the response of eastern and southern Africa provenances of Faidherbia albida (Delile A. Chev) seedlings to water supply: A greenhouse experiment. Global Ecology and Conservation, 8: 31-40. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2016.08.005
Lamien N., Traoré S., Kini F., 2010. Potentialités productive, nutritive et économique de la liane goïne (Saba senegalensis A.DC. Pichon) dans le Sahel Burkinabé. Études et Recherches Sahéliennes, 14-15 : 115-127.
Le Houérou H. N., 1986. The role of browse in the Sahelian and Sudanian zones. In: Le Houérou H. N. (ed). Browse in Africa. Addis Ababa, Ethiopia, ILCA, 83-100.
Lisar S. Y. S., Motafakkerazad R., Hossain M. M., Rahman I. M. M., 2012. Water stress in plants: Causes, effects and responses. In: Rahman I. M. M., Hasegawa H. (eds). Water Stress. InTech, Croatia, 1-14.
Liu F., Andersen M. N., Jacobsen S.-E., Jensen C. R., 2005. Stomatal control and water use efficiency of soybean (Glycine max L. Merr.) during progressive soil drying. Environmental and Experimental Botany, 54 (1): 33-40. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2004.05.002
Lorenzo-Lacruz J., Vicente-Serrano S. M., Lopez-Moreno J. I., Begueria S., Garcia-Ruiz J. M., Cuadrat J. M., 2010. The impact of droughts and water management on various hydrological systems in the headwaters of the Tagus River (central Spain). Journal of Hydrology, 386 (1-4): 13-26. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.01.001
Ludewig K., Hanke J. M., Wuthe B., Otte A., Mosner E., Eckstein R.L., et al., 2018. Differential effect of drought regimes on the seedling performance of six floodplain grassland species. Plant Biology, 20: 691-697. https://doi.org/10.1111/plb.12722
Ohashi Y., Saneoka H., Fujita K., 2000. Effect of water stress on growth, photosynthesis, and photoassimilate translocation in soybean and tropical pasture legume siratro. Soil Science and Plant Nutrition, 46: 417-425. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00380768.2000.10408795
Orwa C., Mutua A., Kindt R., Simons A., Jamnadass R., 2009. Agroforestree Database: a tree reference and selection guide version 4.0. Agroforestree Database: a tree reference and selection guide version 4. World Agroforestery Centre.
Ouattara K., Ouattara B., Assa A., Sédogo P., 2006. Long-term effect of ploughing, and organic matter input on soil moisture characteristics of a Ferric Lixisol in Burkina Faso. Soil and Tillage Research, 88: 217-224. https://doi.org/10.1016/j.still.2005.06.003
Pinheiro J., Bates D., 2002. Mixed-Effect Models in S and S-plus. Journal of the American Statistical Association, 96. https://link.springer.com/book/10.1007/b98882
Rajjou L., Duval M., Gallardo K., Catusse J., Bally J., Job C., et al., 2012. Seed germination and vigor. Annual Review of Plant Biology, 63: 507-533. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-042811-105550
R Core Team, 2021. A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria, R Foundation for Statistical Computing. http://www.r-project.org/
Sarr M. G., Ndiaye N. D., Ayessou N. C., Faye P. G., Cissé M., Sakho M., et al., 2018. Saba senegalensis: Key Features and Uses. Food Science & Nutrition, 9: 1099-1111. https://doi.org/10.4236/fns.2018.99080
Shao H.-B., Chu L.-Y., Jaleel C. A., Chang-Xing Zhao C.-X., 2008. Water-deficit stress-induced anatomical changes in higher plants. Comptes Rendus Biologies, 331: 215-225. https://doi.org/10.1016/j.crvi.2008.01.002
Simão E., Takaki M., 2008. Effect of light and temperature on seed germination in Tibouchina mutabilis (Vell.) Cogn. (Melastomataceae). Biota Neotropica, 8 (2): 64-68. https://www.scielo.br/j/bn/a/DvYdvNdbHLxDnzwkywSr8Fx/?lang=en
Stanik N., Lampei C., Rosenthal G., 2021. Drought stress triggers differential survival and functional trait responses in the establishment of Arnica montana seedlings. Plant Biology, 23: 1086-1096. https://doi.org/10.1111/plb.13306
Taiz L., Zeiger E., 2006. Plant Physiology. Fourth edition. Sunderland, MA, USA, Sinauer Associates, 764 p.
Vicente-Serrano S. M., Lasanta T., Gracia C., 2010. Aridification determines changes in forest growth in Pinus halepensis forests under semiarid Mediterranean climate conditions. Agricultural and Forest Meteorology, 150 (4): 614-628. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2010.02.002
Ward R. C., Robinson M., 1990. Principles of Hydrology. Third edition. Maidenhead, UK, McGraw-Hill.
Weber J. C., Sotelo Montes C., Soumana I., Diallo B. O., Abasse T., Larwanou M., et al., 2019. Genetic and geographic variation in growth of Balanites aegyptiaca in Niger: comparing results from provenance/progeny tests in the nursery and field. New Forests, 50: 643-661. https://doi.org/10.1007/s11056-018-9686-9
Wolny A. B., Betekhtin A., Rojek M., Braszewska-zalewska A., Lusinska J., Hasterok R., 2018. Germination and the early stages of seedling development in Brachypodium distachyon. International Journal of Molecular Sciences, 19: 2916. https://doi.org/10.3390/ijms19102916
Ye L., Shi K., Zhang H., Xin Z., Hu J., Zhang C., 2019. Spatio-Temporal Analysis of Drought Indicated by SPEI over Northeastern China. Water, 11: 908. https://doi.org/10.3390/w11050908
Zarafshar M., Akbarinia M., Askari H., Hosseini S. M., 2014. Morphological, physiological and biochemical responses to soil water deficit in seedlings of three populations of wild pear tree (Pyrus boisseriana). Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement, 18 (3) : 353-366. https://popups.uliege.be/1780-4507/index.php?id=11315
Téléchargements
Numéro
Rubrique
-
Résumé483
-
PDF- Open access 566
Reçu
Accepté
Publié
Comment citer
Licence
(c) Tous droits réservés CIRAD - Bois et Forêts des Tropiques 2023
Ce travail est disponible sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International .
Les articles sont publiés en Accès libre. Ils sont régis par le Droit d'auteur et par les licenses créative commons. La license utilisée est Attribution (CC BY 4.0).
