Fortes Fortes Fortes Fortes températurestempératurestempératurestempératures : : : : conséquencesconséquencesconséquencesconséquences sursursursur le le le le rendementrendementrendementrendement, la composition et la germination des , la composition et la germination des , la composition et la germination des , la composition et la germination des grainesgrainesgrainesgraines

8 Octobre 2014Séminaire Semences et Plants

grainesgrainesgrainesgraines

Serre Angers 15-20°C Serre Angers 30-35°C

Production de semences de légumineuses à grosses graines en France

(source : Unip, 2012)

>1000 ha

500 -1000 ha

100 - 500 ha

<100 ha

Nombre de jours à forte température en

Juin (poste Nord France- Mons en Chaussée)

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

2

0

5

10

15

1985 1990 1995 2000 2005 2010

Juin (poste Nord France- Mons en Chaussée)

Tmax >25°C

Années

Effets de températures élevées Cas du pois

25°C

Photosynthèse

Germination Raveneau et al, 201125°C

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

Guilioni et al. 2003

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0 10 20 30 40 50

Temperature (°C)

Ger

min

atio

n ra

te (1

/t50

. h-1

)

ChA-06

ChM-06

ChA-07

BaA-06

BaM-06

BaA-07

TeA-06

TeM-06

TeA-07

BoF1-03

BoF2-03

BoF3-03

BoF4-04

BoF5-04

InF1-05

Série10

Pois

Haricot

25°C

Guilioni et al. 2003

Scénario du Futur PicardieA1B scénario « moyen »; équivalent scénario RCP 4.5 nouveau rapport IPCC

15

20

25

Nombre jours juin avec Tmax > 25°C

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

0

5

10

15

2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Résultat Agroclim INRA Avignon, MP ACCAF INRA (I Garcia, I Caubel)

ExpérimentationsExpérimentations

Fin de remplissage du grain RécolteStade limite

d’avortement du grainFloraison

Remplissage du grain Dessiccation du grainEmbryogénèse Temps

Fortes temperatures(N-J)

15-20°C 23-28°C 25-30°C 30-35°C

Fortes vitesses

de dessiccation

30°C

MesuresMesures

• Masse, volume, état interne images rayons X

• Conductivité

• C, N totaux, sucres solubles, protéines de stockage et protéines spécifiques

Image rayon X

Caractéristiques physico-chimiques des graines

Germination, levée et tolérance au stockage

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

Levée au champ BrionPlantules anormales

Conductivité• Imbibition et germination à 20, 10, 5°C

• Plantules anormales

• Levée au champ

• Capacité de stockage

des graines

Germination, levée et tolérance au stockage

1 seule variété : Baccara

Modifications des caractéristiques des grainesModifications des caractéristiques des graines

Masse Masse semencessemences

(mg)(mg)

Graines Graines duresdures

(%)(%)

Conductivité Conductivité (µS.cm(µS.cm--11.g.g--11 DM)DM)

ChampChamp20082008 315 315 ±± 3636 00 8 8 ±± 0,50,5

20072007 318 318 ±± 3939 00 7 ± 0,2

Conditions de Conditions de Production Production

77

Températures Températures pendant le pendant le

remplissage du remplissage du graingrain

1515--2020°°CC 281 281 ±± 4343 00 19 19 ±± 2,12,1

2323--2828°°CC 232 232 ±± 4646 00 24 24 ±± 1,51,5

2525--3030°°CC 202 202 ±± 4545 00 28 28 ±± 5,65,6

3030--3535°°CC 180 180 ±± 4646 00 40 40 ±± 1,11,1

Vitesse de Vitesse de dessèchement dessèchement

après la fin de après la fin de remplissage du grainremplissage du grain

IntermédiaireIntermédiaire 297 297 ±± 3737 5,7 5,7 ±± 8,58,5 15 ± 0,7

Très rapideTrès rapide 305 305 ±± 3939 9,8 9,8 ±± 7,77,7 26 ± 1,4

Composition de la graine en sucres solublesComposition de la graine en sucres solubles

Glucose

Saccharose

Raffinose 40

60

80 Field 2008

Field 2007

15-20°C

25-30°C

30-35°C

high dessiccation rate

mg g-1DM

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

8

Raffinose

Stachyose

Verbascose

0

20

40

sucrose raffinose stachyose verbascose

high dessiccation rate

Effet des fortes températures

sur la teneur en protéines des graines

Arvalis-UNIP ChampDijon Serre

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

Effet des fortes températures

sur la composition protéique des graines

Dijon Serre

composition protéique

Page, 1999

Germination et croissance des plantulesGermination et croissance des plantules

Germination 5°C Taux de plantules anormales

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300 350

15-20°C

25-30°C

30-35°C

020406080

100

Fortes températures pendant le remplissage%germ

Fortes températures durant la phase de dessèchement du grain

0

20

40

60

80

100

Normales Anormales SNG

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Hours after sowing

FieldIntermediateFast drying

0 50 100 150 200 250 300 350 0Normal Abnormal NG

Observations des levées au champ

15-20°C25-30°C

30-35°C

50

60

70

80

90

100

Levé

e m

oyen

ne (

%)

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

50

0

20

40

60

80

100

Caractérisation des non levées au champ

15-20°C

25-30°C

30-35°C

Essai GEVES Brion

Conclusions

�Pois : Effets importants sur la composition de la graine,

sa germination et aussi sa capacité à être stockée

� Autres cultures ? En cours d’étude sur blé et colza dans projet du

méta-programme ACCAF INRA CAQ40

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

�Attention stress appliqué /réalité: continu et faibles amplitudes,

pas de stress hydrique associé

�Solutions : - déplacer les zones de production de semences,

- décaler cycle pour limiter exposition en fin de cycle

- rechercher des génotypes plus tolérants

13

Dijon Dijon Dijon Dijon Annabelle Larmure, Judith Burstin, Nathalie Munier-Jolain

AngersAngersAngersAngersCarolyne Dürr, M-Hélène Wagner, Sylvie Ducournau, J-Michel Retailleau, Rémi Gardet, David Macherel, Julia Buitink, Françoise Coste, M-Paule Raveneau

SNES, SEV

Séminaire Semences et Plants 8 Octobre 2014

14

Ces différents projets ont été financés par le Ministère de l’Agriculture , la Région Pays de la Loire et l’INRA

Avignon Avignon Avignon Avignon Inaki Garcia de Cortazar, Isabelle Caubel

8 Octobre 2014Séminaire Semences et Plants

Serre Angers 15-20°C Serre Angers 30-35°C