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MAHMOUD KARIMI YOUCH
AMÉLIORATION DE LA DISTRIBUTION DE L’EAU
D’IRRIGATION POUR LA CULTURE BIOLOGIQUE DE LA
TOMATE DE SERRE
Mémoire présenté
à la Faculté des études supérieures de l’Université Laval
dans la cadre du programme de maîtrise en biologie végétale
pour l’obtention du grade de maître ès sciences (M. Sc.)
Département de phytologie
FACULTÉ DES SCIENCES DE L’AGRICULTURE ET DE L’ALIMENTATION
UNIVERSITÉ LAVAL
QUÉBEC
2010
© Mahmoud Karimi Youch, 2010
1
RÉSUMÉ
L’objectif de cette étude était d’améliorer la distribution de l’eau d’irrigation pour la
culture biologique de la tomate de serre. Plus spécifiquement, cette étude visait à
comparer, en milieu commercial, deux systèmes d’irrigation (brumisateurs vs.
microgoutteurs) en présence ou l’absence de bacs de culture et à évaluer leurs effets sur la
croissance des plantes, le rendement et la qualité des fruits. La disponibilité de l’eau et
des éléments nutritifs dans le sol en cours de culture ainsi que la respiration du sol (flux
de CO2) ont été mesurées à plusieurs reprises tout au long de la saison de production. Nos
résultats ont démontré que les potentiels matriciels du sol à trois profondeurs (10, 30 et
50 cm) et la teneur en eau de l’horizon de surface (0-10 cm) étaient similaires entre les
deux systèmes d’irrigation. L’utilisation de bacs de culture a augmenté de façon
significative le rendement vendable en fruits de 2,8 kg/m2
par rapport à une plantation au
sol. Cependant, aucune différence significative de croissance et de rendement n’a pu être
observée entre les traitements d’irrigation.
2
TABLE DES MATIÈRES
RÉSUMÉ
1
TABLE DES MATIÈRES
2
LISTE DES TABLEAUX
4
LISTE DES FIGURES
6
INTRODUCTION GÉNÉRALE ET PROBLÉMATIQUE DE RECHERCHE
7
HYPOTHÈSES ET OBJECTIF
11
CHAPITRE 1 - REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
12
1.1 Culture en serre 12
1.2 Contenu en eau du sol et activité biologique du sol 14
1.3 Réaction physiologique de la tomate au stress hydrique, anoxique et à la
conductivité électrique de la solution du sol
15
1.4 Irrigation des cultures de tomate 17
1.5 Influence du contenu en eau du sol sur la qualité des fruits 24
CHAPITRE 2 - MATÉRIEL ET MÉTHODES
27
2.1 Site et dispositif expérimental 27
2.2 Paramètres du sol 29
2.2.1 Caractérisation des propriétés physico-chimiques 29
2.2.2 Mesures du potentiel matriciel et de la température du sol 30
2.2.3 Mesures de la variabilité spatiale de l’eau dans le sol 30
2.2.4 Mesures de l’activité biologique du sol 31
2.3 Paramètres de culture 31
2.3.1 Culture 31
2.3.2 Régie de la fertilisation 32
2.3.3 Régie de l’irrigation 32
2.4 Paramètres physiologiques pour l’établissement de seuils d’irrigation 32
2.5 Paramètres de croissance des plantes 35
2.6 Rendement et qualité des fruits 36
2.7 Analyses statistiques 37
3
CHAPITRE 3 - RÉSULTATS
39
3.1 Propriétés du sol et contenu en éléments nutritifs 39
3.2 Évolution du potentiel matriciel du sol 40
3.3 Activité biologique du sol 45
3.4 Croissance 46
3.4.1 Croissance non destructive des plants 46
3.4.2 Biomasse 47
3.5 Contenu en éléments nutritifs des plantes 50
3.6 Paramètres physiologiques 57
3.6.1 Photosynthèse 57
3.6.2 Conductance stomatique 60
3.6.3 Fluorescence chlorophyllienne 60
3.6.4 Potentiel hydrique du xylème 63
3.7 Rendement 63
3.8 Qualité des fruits 65
CHAPITRE 4 - DISCUSSION
67
4.1 Évolution du potentiel matriciel du sol 67
4.2 Effets des traitements sur l’activité biologique du sol 68
4.3 Effets des traitements sur la croissance 69
4.4 Effet du potentiel matriciel du sol sur le potentiel hydrique du xylème,
l’activité photosynthétique et la conductance stomatique
70
4.5 Effets des traitements sur le rendement et la qualité des fruits 71
CONCLUSION GÉNÉRALE
73
AVENUES FUTURES DE RECHERCHE
74
LISTE DES OUVRAGES CITÉS
75
ANNEXES
83
4
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 2.1
Planification de l’ANOVA.
28
Tableau 3.1
Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur les analyses
minérales de l’eau du sol à une profondeur de 10, 30 et 50 cm. Les données
correspondent à la moyenne (± écart type) de trois unités expérimentales et
quatre périodes d’échantillonnage, 9/06/2006, 21/07/2006, 25/08/2006 et
21/09/2006 (n=12).
42
Tableau 3.2 Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur les analyses
minérales du sol à une profondeur de 10, 30 et 50 cm. Les données
correspondent à la moyenne (± écart type) de trois unités expérimentales et
trois périodes d’échantillonnage.
43
Tableau 3.3
Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur les paramètres
de croissance des plantes au cours de la saison de croissance (6 février au 13
octobre 2006, total de 36 semaines). Les données sont la moyenne
hebdomadaire (± écart type) de 3 plants par unité expérimentale.
47
Tableau 3.4
Biomasse fraîche et sèche, longueur de la tige et surface foliaire spécifique
(SLA) des plantes cultivées en sol et en bac (juin et septembre 2006) et
irriguées par brumisation et microgoutteurs. Les données sont la moyenne (±
écart type) de 3 plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
48
Tableau 3.5
Contenu en éléments nutritifs des feuilles (mg/kg sec) des plantes récoltées
en juin et septembre 2006. Les données sont la moyenne (± écart type) de 3
plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
51
Tableau 3.6
Contenu en éléments nutritifs des fruits (mg/kg sec) des plantes récoltées en
juin et septembre 2006. Les données sont la moyenne (± écart type) de 3
plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
53
Tableau 3.7
Contenu en éléments nutritifs des tiges (mg/kg sec) des plantes récoltées en
juin et septembre 2006. Les données sont la moyenne (± écart type) de 3
plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
55
Tableau 3.8
Effets des traitements sur les paramètres de rendement au cours de la saison
2006. Les données sont la moyenne (±écart type) de 28 semaines.
65
Tableau 3.9
Pourcentage des fruits de classe 1 à 4. Les données sont la moyenne de 8
66
5
semaines (le classement est effectué une fois par trois semaines au cours de
la session de production).
Tableau 3.10
Analyse de la qualité externe des fruits récoltés pour l’année 2006. Les
données sont la moyenne de 8 semaines (la qualité externe est évaluée une
fois par trois semaines au cours de la session de production).
66
6
LISTE DES FIGURES
Figure 1.1 Courbes de rétention en eau pour un loam sablonneux (A) et des substrats de
culture hors-sol (B) (Dorais et coll. 2005).
23
Figure 2.1
Changement de potentiel matriciel dans le sol observé à 10 cm de profondeur
sous deux types d’irrigation (microgoutteurs et jets brumisateurs) lors de la
prise de mesure des paramètres physiologiques. A) 7 à 9 juin 2006 et B) 19 à
21 septembre 2006.
34
Figure 3.1
Changement de potentiel matriciel dans le sol au cours de la saison de
production 2006 à A) 10 cm, B) 30 cm et C) 50 cm de profondeur et sous deux
types d’irrigation (microgoutteurs et jets brumisateurs). Des traitements
d’assèchement et de réhumectation furent effectués en juin et septembre. Le
potentiel matriciel à la capacité au champ est de -240 cm.
44
Figure 3.2
Relation entre le potentiel matriciel à 10 cm et le flux de CO2 d’un sol irrigué
par brumisation ou microgoutteurs.
45
Figure 3.3
Taux de photosynthèse des plantes lors de deux périodes (juin et septembre)
d’assèchement (A) et réhumectation (B). Moyenne (± erreur-type) de trois
données de photosynthèse par unité expérimentale (n=9) sous un potentiel
matriciel de -284 cm (A) et de -15 cm (B) à une profondeur de 10 cm dans le
sol.
58
Figure 3.4
Figure 3.4 Relation entre le potentiel matriciel du sol (moyenne des mesures
réalisées à trois profondeurs : 10, 30 et 50 cm) et le taux d’assimilation en CO2
en juin et septembre 2006.
59
Figure 3.5
Conductance stomatique des plantes lors de deux périodes (juin et septembre
2006) : un assèchement (A), suivi d’une réhumectation (B). Moyenne (±
erreur-type) de trois feuilles par unité expérimentale (n=9) sous un potentiel
matriciel de -284 cm (A) et de -15 cm (B).
61
Figure 3.6
Fluorescence chlorophyllienne des plantes lors de deux périodes (juin et
septembre 2006) : un assèchement (A), suivi d’une réhumectation (B).
Moyenne (± erreur-type) de trois feuilles par unité expérimentale (n=9) sous un
potentiel matriciel de -284 cm (A) et de -15 cm (B).
62
Figure 3.7
Variations du potentiel hydrique du xylème mesuré sur la 5e
feuille à partir de
l’apex de plants de tomate cultivés en bac ou en sol et soumis à deux
traitements d’irrigation. Le potentiel matriciel moyen du sol était A) -284 cm et
B) -15 cm. Les valeurs présentées sont la moyenne (± erreur-type) de trois
mesures effectuées par unité expérimentale en septembre 2006 (n=36).
64
7
INTRODUCTION GÉNÉRALE ET PROBLÉMATIQUE DE RECHERCHE
La tomate est l’un des légumes les plus cultivés au monde, occupant une place importante
en culture maraîchère en termes de superficie et de taux de consommation (Dorais et
coll., 2008). Originaire de l’Amérique du sud, elle est maintenant cultivée à travers le
monde. La production mondiale de la tomate en 2007 était de 122 millions de tonnes
(FAO 2007. www.fao.org). Depuis plusieurs années, la culture de la tomate sous abris
gagne de l’importance dans certaines régions du monde, notamment au Mexique. Les
cultures abritées de tous les genres représentent 1 612 380 ha à travers le monde (Peet et
Welles, 2005). À l’exception de la production biologique, la tomate de serre est rarement
cultivée en plein sol en Amérique et Europe du Nord. En 2005, 95% de la tomate de serre
en Europe, au Canada et dans les grands complexes de serre aux États-Unis était cultivée
dans des substrats artificiels inertes (Peet et Welles, 2005). Pour la culture hors-sol, la
laine de roche est le substrat le plus utilisé. Toutefois, ce substrat n’est pas recyclable et
génère des quantités importantes de déchets. De plus, ce type de culture utilise des
engrais de synthèse coûteux à produire d’un point de vue environnemental et des
pesticides pouvant représenter un certain risque pour la santé humaine. Ceci explique, en
partie, l’intérêt grandissant des consommateurs pour les légumes biologiques (Dorais,
2007). L’agriculture biologique est un mode de production alternatif basé sur
l’exploitation respectueuse de la nature (Mazollier, 2001) et doit ainsi respecter 3
principes de base : 1) améliorer la fertilité du sol, 2) économiser les ressources non-
renouvelables et 3) éviter l’apport de contaminants dans l’agro-écosystème (Guet, 2003).
Actuellement, l’agriculture biologique est en essor partout dans le monde (Dorais, 2007).
Celle-ci constitue présentement environ 0,7 pour cent des terres agricoles mondiales. Au
8
total, l’Océanie détient 39% de la superficie des terres organiques cultivées au monde,
suivi de l’Europe avec 23%, l’Amérique latine avec 19%, l’Asie avec 9%, l’Amérique du
Nord avec 7% et l’Afrique avec 3%. Les pays possédant les plus grandes surfaces de
culture biologique sont l’Australie (11,8 millions d’ha), l’Argentine (3,1 millions d’ha), la
Chine (2,3 millions d’ha) et les États-Unis (1,6 million d’ha) (Dorais, 2007). À preuve, la
demande pour des aliments issus de la culture biologique augmente de 20% par année en
Amérique du Nord. L’engouement des consommateurs pour les produits issus de cette
agriculture fait en sorte que la demande dépasse souvent l’offre dans plusieurs
productions (Duval, 2003).
Au Québec, seulement 5% de la superficie totale de serres cultivant la tomate est certifiée
biologique. Ce secteur d’activités demeure néanmoins très prometteur puisqu’il
représente un marché en pleine expansion. La culture biologique sans perte de nutriments
vers la nappe phréatique rejoint l’objectif sociétal de réduire à zéro les résidus de
fertilisants dans le sol, et permet d’obtenir des produits sains pour la santé humaine et
respectueux de l’environnement (Pepin et Dorais, communications personnelles).
Un des problèmes majeurs des entreprises serricoles cultivant en plein sol demeure la
gestion de l’irrigation et de la fertilisation. Outre les problèmes reliés à une distribution
non homogène de l’eau lors d’arrosage par égouttement, la régie de l’irrigation des
cultures de tomate sous serre en plein sol est souvent basée sur la radiation solaire
accumulée et des intervalles de temps, et ne tient aucunement compte des pertes par
lessivage dans l’environnement. Une telle régie est approximative puisqu’elle considère
9
peu les caractéristiques du sol et les besoins ponctuels des plantes (optimisation de
l’utilisation en eau). Plusieurs recherches portent sur des régies d’irrigation à l’aide de
tensiomètres, sondes TDR (réflectométrie bimétallique), diamètre de la tige et cellule de
charge pour gérer l’irrigation du milieu de culture (Michelakis et Chartzoulakis 1988 ;
Papadopoulos et coll., 1992 ; Norrie et coll., 1995 ; Xu et coll., 1995 ; Vermeulen et coll.,
2007). Étonnamment, il existe très peu d’information dans la littérature pour l’irrigation
des cultures biologiques abritées en plein sol.
L’agriculture biologique est basée sur l’activité biologique du sol, qui dépend entre autres
des propriétés de celui-ci (C/N, % de matière organique, pH, O2), des pratiques culturales
(fertilisation, amendement, rotation, labourage) et des facteurs environnementaux tels que
la température et l’humidité du sol. Les caractéristiques physico-chimiques (porosité et
diffusion de gaz, conservation de l’eau, température et pH) et biologiques du sol (micro-
organismes) sont interreliées et contribuent à la croissance des plantes et à leur résistance
aux agents pathogènes.
Le système d’irrigation le plus fréquemment utilisé par les producteurs serricoles en plein
sol est l’irrigation par égouttement (aussi appelée irrigation goutte à goutte). Celle-ci
s’effectue à l’aide de microgoutteurs : de longs tuyaux en plastique, perforés à tous les
cinq centimètres et qui se gonflent sous la pression de l’eau lors d’un arrosage. Un tel
système d’irrigation est toutefois caractérisé par une application localisée de l'eau dans le
sol, résultant en une distribution conique sous chacun des goutteurs. Ainsi, il y a
formation dans le sol de zones sèches entre les goutteurs, zones où l’activité biologique et
10
la minéralisation du sol ne sont pas optimales. Selon une étude menée par Hanson et May
(2004), l’humidité de la surface du sol irrigué par un système de microgoutteurs est très
variable. Une bonne connaissance des principes de base qui déterminent le mouvement de
l'eau et des sels sous irrigation par égouttement est nécessaire pour un contrôle adéquat de
la salinité et une bonne gestion de l’eau (Castillia, 1996) et des nutriments.
11
HYPOTHÈSES ET OBJECTIF
Les hypothèses étudiées dans le cadre de ce projet étaient :
Un système d’irrigation par brumisation offre une meilleure uniformité de la
répartition de l’eau par rapport à un système conventionnel de microgoutteurs et
par conséquent, accroît l’activité biologique du sol.
Un système d’irrigation par brumisation augmente la croissance, le rendement et
la qualité des fruits par rapport à un système conventionnel de microgoutteurs.
L’utilisation de bacs de culture protège les plantes contre les maladies fongiques
associées aux tiges suite à une irrigation par brumisation.
L’objectif général de ce projet était de :
Évaluer en milieu commercial la performance agronomique de deux systèmes d’irrigation
et l’utilisation de bacs de culture pour la tomate de serre biologique. Plus spécifiquement,
il s’agissait d’étudier l’effet des traitements sur :
Les caractéristiques chimiques et biologiques du sol
La croissance des plantes
Le rendement en fruits
La qualité des fruits
12
CHAPITRE 1
REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1 CULTURE EN SERRE
Les cultures abritées au Canada constituent un secteur agroalimentaire important avec
une superficie totale de plus de 1989 ha, l’embauche de 42 629 employés et une valeur à
la ferme de plus 2,2 milliards de dollars en 2005. La tomate constitue la principale culture
de légumes produits en serre, suivie par le concombre, le poivron et la laitue. En 2005, la
culture de tomate sous serre occupait au pays une superficie d’environ 410 hectares,
produisant 210 000 tonnes de tomates d’une valeur économique de 385 millions de
dollars (Statistique Canada, 2005). Le Québec, dont la principale culture légumière en
serre est également la tomate, est le troisième producteur canadien derrière l’Ontario et la
Colombie-Britannique (Agriculture et Agroalimentaire Canada, 2005). Cultivée sur une
13
superficie de 41 hectares, la production de tomates de serre au Québec est de 15 000
tonnes par année et génère des revenus annuels avoisinant les 39 millions de dollars
(Statistique Canada, 2005). La tomate (Lycopersicon esculentum Mill) est riche en
antioxidants, notamment en caroténoïdes, et constitue une bonne source de potassium, de
vitamines C (22 mg 100 g–1
), E (0,9 mg 100 g–1
) et A (0,117 mg 100 g–1
) ainsi que
d’acide folique (Dorais et coll., 2001, 2008) lui conférant des propriétés nutraceutiques
dont la prévention de maladies cardio-vasculaires et différents types de cancer
(Giovannucci, 1999).
La culture de tomate en serre est principalement une production hors-sol. En Amérique
du Nord et en Europe, la tomate de serre est surtout cultivée dans la laine de roche et la
fibre de coco. Elle offre des rendements supérieurs aux cultures de champ (500-700 t.m.
tomates/ha serre par rapport à 40-100 t.m. tomates/ha champ), mais génère également
d’importants rejets de solutions nutritives dans l’environnement. En effet, une culture de
tomate rejette de 8400 L ha-1
(hiver) à 62 000 L ha-1
(été) par jour, représentant au
Canada jusqu'à 51 millions de L/jour et des rejets de l'ordre de 662 tonnes métriques
(t.m.) d’azote, 124 t.m. de phosphore, 744 t.m. de potassium, 579 t.m. de calcium et 165
t.m. de magnésium annuellement ainsi qu’une quantité non négligeable d’oligo-éléments
(Dorais, communication personnelle). De plus, la laine de roche n’est pas recyclable et
constitue chaque année une quantité considérable de déchets. Au cours des dernières
années certaines études ont porté sur des substrats de culture à base de tourbe, de sciure,
de copeaux ou d’écorce pour la production de la tomate de serre (Allaire et coll., 2005 ;
Dorais et coll., 2005 ; Juneau et coll., 2006). Bien que de nombreuses études aient été
14
effectuées sur le développement de systèmes d’irrigation pour la tomate de serre, il existe
très peu d’information et d’outils de gestion de l’eau pour la culture biologique en plein
sol (Peet et coll., 2004).
1.2 CONTENU EN EAU DU SOL ET ACTIVITÉ BIOLOGIQUE DU SOL
Les caractéristiques physico-chimiques du sol affectent l’activité biologique du sol. Le
profil hydrique dans le sol influence les flux de CO2 du sol résultant de l’activité racinaire
et de la biomasse microbienne (Juneau, 2004). En effet, il existe une relation curvilinéaire
entre l’activité microbienne et la teneur en eau du sol (Larionova et Rozanova, 1994). Le
taux de respiration microbienne diminue habituellement lorsque le contenu en eau dans le
sol atteint un seuil critique provoquant un manque d’oxygène dans le sol. Outre le
contenu en eau du sol, il semble que la concentration en gaz carbonique dans le sol
affecte également la respiration microbienne. Puisque la contribution des racines au taux
de respiration global d’un sol est généralement supérieure (1 mg CO2 m-3
s-1
) à celle des
microorganismes (0,15 mg CO2 m-3
s-1
; Cook et Knight, 2003), l’activité biologique du
sol peut être faible si l’aération (diffusivité des gaz) n’est pas adéquate.
Reth et collaborateurs (2005) ont montré qu’une augmentation de la température du sol
de 12 à 30°C augmentait les flux de CO2 du sol de 2 à 8 µmol CO2 m-2
s-1
, et d’autre part
que le pH du sol peut aussi influencer l’activité biologique du sol. Par exemple, un pH de
5 à 6 augmente les flux de CO2 du sol de 1,7 à 2,9 µmol CO2 m-2
s-1
. Ces conditions de
température et pH plus élevés peuvent donc contribuer à un meilleur taux de
minéralisation de la matière organique dans le sol par les microorganismes.
15
1.3 RÉACTION PHYSIOLOGIQUE DE LA TOMATE AU STRESS HYDRIQUE,
ANOXIQUE ET À LA CONDUCTIVITÉ ÉLECTRIQUE DE LA SOLUTION DU
SOL
Le statut hydrique des plantes est un paramètre physiologique essentiel à évaluer dans
une culture. En effet, le potentiel hydrique influence le taux de transpiration et
d’absorption de l’eau par les plantes (Basiouny et coll., 1994). La tomate est très sensible
au stress hydrique (Salter, 1954; Waister et Hudson, 1970). Un manque d’eau dans le sol
(irrigation déficiente) ou une demande évaporative qui excède la capacité de prélèvement
de l’eau du sol par les racines sont les principales causes d’un stress hydrique. Sous un
stress hydrique modéré, la conductance stomatique diminue limitant ainsi la transpiration
et la photosynthèse suite à un mouvement restreint du CO2 et de la vapeur d’eau (Benton
Jones, 1999). Cette réponse a longtemps été expliquée en considérant que la diminution
du flux hydrique entraînait automatiquement une modification du potentiel hydrique
foliaire et la fermeture des stomates à partir d’un certain seuil (Jones, 1992). Cependant,
diverses expériences récentes ont montré que ce mécanisme était souvent insuffisant pour
rendre compte à lui seul du comportement des stomates. D’autres résultats expérimentaux
ont permis de montrer qu’il existait chez diverses plantes un mécanisme supplémentaire
de rétrocontrôle faisant intervenir une hormone végétale, l’acide abscissique (ABA)
(Hartung et coll., 2002). En conditions de sécheresse, les racines synthétisent l’ABA.
Transportée par la sève brute, cette hormone agit sur les stomates en provoquant leur
fermeture. La sécheresse stimule aussi considérablement la synthèse de l’ABA dans les
feuilles. L’ABA bloque le fonctionnement des ATPases membranaires entraînant une
baisse de la turgescence des cellules de garde et la fermeture des stomates. Ce mécanisme
16
permet une adaptation rapide au stress hydrique. L’ABA administré artificiellement a le
même effet sur les stomates (Pol, 1998).
La conductivité électrique (CE) de la solution nutritive est aussi un paramètre de culture
important puisqu’elle affecte directement l’absorption de l’eau par les plants. À l’instar
du potentiel osmotique, elle est déterminée par la concentration en ions de la solution.
Dans la solution nutritive, le potentiel osmotique correspond au potentiel hydrique. Ce
dernier doit être supérieur à celui des plantes pour permettre à la solution d’être absorbée.
Le contrôle de la CE permet ainsi de gérer la disponibilité de l’eau pour les plants de
façon à contrôler l’équilibre entre l’état végétatif et reproductif de la plante soumise à une
variation des conditions ambiantes (Sonneveld et Van Der Burg, 1991). Des études
antérieures effectuées par Charbonneau et Newcomb (1985) ont montré qu’une
augmentation de la CE de 2 à 6 mS cm-1
en milieux tourbeux diminue la masse sèche de
la partie aérienne des plants et augmente celle de la partie racinaire, l’absorption en eau
étant réduite. Xu et collaborateurs (1995) ont également montré qu’une augmentation de
la CE (2,3 à 4,5 mS cm-1
) dans une culture sur laine de roche diminue la transpiration
cuticulaire et stomatique des plants de tomate. Adams (1994) a déterminé que
l’absorption en eau et en éléments nutritifs, soit l’azote, le phosphore et le potassium,
augmente avec la salinité jusqu’à un seuil de 4,8 mS cm-1
. Cependant pour une CE plus
élevée (9,3 mS cm-1
), l’auteur a observé une réduction progressive de l’absorption de
l’eau, de l’azote, du phosphore ainsi que du potassium de 25%, 19%, 28% et 34%,
respectivement. Sonneveld et Van Der Burg (1991) ont observé qu’en présence d’une CE
élevée (5,2 mS cm-1
), le calibre et le rendement en fruits étaient réduits, alors que la
17
qualité gustative était améliorée. Ehret et Ho (1986) ont démontré qu’une CE élevée (12
et 17 mS cm-1
) réduit la masse fraîche des fruits, mais augmente leur pourcentage de
matière sèche. Par ailleurs, une revue des travaux effectués sur l’effet de la CE sur le
rendement et la qualité des fruits a été publiée par Dorais et coll. (2008; 2001a, b).
1.4 IRRIGATION DES CULTURES DE TOMATE
Les besoins en eau de la plante peuvent être établis par une approche dite holistique.
C'est-à-dire en déterminant, pour différents types de sol, les besoins immédiats en eau de
la plante à partir de relations entre des facteurs environnementaux (température de l’air,
déficit de pression de vapeur, flux de photons photosynthétiques), des indicateurs du
contenu en eau du sol (contenu volumique, potentiel matriciel) et des indicateurs
physiologiques (conductance stomatique, taux d’assimilation en CO2, fluorescence
chlorophyllienne, potentiel hydrique du xylème, diamètre de tige, changements
morphologiques, taux de croissance, etc.).
Un des facteurs qui influence grandement l’alimentation hydrique des plantes est le
rayonnement solaire. Ce dernier fournit aux plantes la radiation photosynthétiquement
active (PAR) (400-700 nm) nécessaire à la photosynthèse ainsi que les infrarouges courts
(700-2500 nm) qui affectent la température de la serre et des plantes, influençant ainsi la
transpiration de la plante et ses besoins en eau. La transpiration foliaire est aussi
influencée par le déficit de pression de vapeur (DPV), le nombre de changement d’air
(vélocité de l’air), le stade physiologique des plantes, leur vigueur ainsi que la densité de
plantation. En plus des caractéristiques propres au milieu de culture utilisé, il est donc
18
important de tenir compte de tous ces facteurs lors de l’établissement d’un système et
d’une stratégie d’irrigation.
La pression de turgescence (potentiel hydrostatique) est une composante importante du
potentiel hydrique de la plante : par ses effets sur la cellule, cette pression va conditionner
les flux d’eau et la croissance cellulaire (Basiouny et coll., 1994). D’autre part, la
disponibilité de l’eau dans le sol est conditionnée de manière importante par le potentiel
matriciel du sol que l’on peut mesurer avec un tensiomètre. Ces deux facteurs (pression
de turgescence de la plante et potentiel matriciel du sol) étant reliés, il est possible
d’acquérir des informations sur le statut hydrique d’un couvert végétal en mesurant les
variations de dimension des organes végétaux (grâce à l’utilisation de capteurs de
déplacement micrométrique). L’application en milieu commercial d’une telle approche
est cependant difficile puisque ces capteurs sont très sensibles aux perturbations
physiques occasionnées par le travail des plants et la récolte des fruits. D’autre part,
Dorais et collaborateurs (2005) ont démontré en milieu commercial que contrairement à
la conductance stomatique et au taux d’assimilation en CO2 ou au potentiel hydrique du
xylème, la température de la voûte foliaire était faiblement corrélée au statut hydrique des
plantes. Sous les conditions étudiées, la variation de la température du couvert végétal ne
constituait donc pas un outil suffisamment sensible pour le contrôle de l’irrigation. Des
études complémentaires avec des senseurs de température plus sensibles sont requises
afin de mieux étudier la relation entre le statut hydrique de la plante et sa température.
19
L’irrigation est l’une des phases les plus importantes dans le processus de production
agricole (Çetin et coll., 2002). L’irrigation est la technique qui consiste à apporter de
l’eau aux cultures en complément de celle trouvée dans leur environnement. Cela pose le
problème de savoir comment s’y prendre et combien en apporter. En un mot, il s’agit de
savoir sur quelles bases on va piloter les irrigations (Tron et coll., 2000). Une irrigation
insuffisante peut causer un stress hydrique chez la tomate et avoir un impact négatif sur le
développement des racines et le rendement en fruits (Tüzel et coll., 1994). Selon une
étude effectuée par Machado et Oliveira (2005), l’irrigation influence la profondeur des
racines dans le sol et la biomasse racinaire des plantes. De plus, une régie d’irrigation
inadéquate peut limiter plusieurs processus physiologiques chez la plante tels la
conductance stomatique, la photosynthèse, la transpiration et par conséquent, la
croissance et le rendement en fruits. Un apport excessif d’eau diminue également l’apport
d’oxygène aux racines résultant en une diminution de l’absorption des éléments nutritifs
et une augmentation de la susceptibilité des racines aux maladies racinaires. La vitesse de
ressuyage après irrigation (conductivité hydraulique saturée) revêt également une
importance puisqu’une période prolongée de l’état saturé entraîne des risques d’asphyxie
(Lemaire et coll., 2003).
Par ailleurs, Rivière et collaborateurs (1995) ont rapporté pour une culture de tomate
hors-sol (type de substrats : mélange de tourbe blonde d’origine balte et de broyat
d’écorce de pin de granulométrie 5-10 mm (1 : 1), sous conditions expérimentales et une
régie basée sur de petits volumes d’arrosage que la meilleure croissance était observée
lorsque le seuil de démarrage de l’irrigation correspondait à un potentiel matriciel du sol
20
de –2 kPa, alors que la plus faible croissance a été obtenue avec un seuil de démarrage de
–10 kPa. La mise en œuvre de telles techniques de contrôle automatique de l’irrigation
nécessite cependant de connaître : (i) la réponse du tensiomètre entre deux irrigations
localisées en fonction de sa position par rapport au goutteur; et (ii) la réponse des plantes,
en termes de croissance et de développement, selon les niveaux de potentiel matriciel du
substrat (Rivière et coll., 1995).
Un système d’irrigation repose sur l’organisation spatiale de ce système. Elle distingue
deux facteurs déterminants : la structure physique du réseau et la répartition de l’eau (i.e.
distribution spatiale) (Aubriot, 2000). Quoique la littérature scientifique traitant de
l’irrigation de la tomate de serre soit abondante (Singandhupe et coll., 2002; Juneau,
2004; Dorais et coll., 2005; Lemay, 2006), celle-ci est souvent spécifique aux cultures
hors-sol.
L’irrigation en fonction de potentiel matriciel du milieu de culture est une méthode
intéressante. La tensiométrie est la mesure de l’évolution de la tension de l’eau dans le
sol, c’est-à-dire de la liaison entre l’eau et le sol en certains points du sol. Cette technique
d’aide au pilotage de l’irrigation permet d’apporter des réponses adaptées à toutes les
situations précédemment décrites. Cependant, pour en être pleinement satisfait, il faut, au
départ, préciser ce que l’on recherche à travers l’irrigation et connaître les contraintes du
système que l’on devra mettre en œuvre (Tron et coll., 2000). De plus, les seuils de
démarrage de l’irrigation dépendront du type de sol et de leur courbe de rétention en eau.
En effet, la distribution des teneurs en eau en fonction du potentiel matriciel est propre à
21
chaque type de sol et est décrite par leur courbe de rétention en eau. La figure 1.1
présente différents courbes de rétention en eau pour un loam sablonneux ainsi que pour
différents types de milieux de culture hors-sol. Ces courbes de rétention en eau sont
appelées à varier sous l’influence de l’ensemble des paramètres qui affectent la
distribution de la taille des pores. Les facteurs intervenant sur la stabilité de la structure
(matière organique, compaction, activité biologique) affectent également les
caractéristiques de rétention en eau des sols. Dans un sol saturé à l’équilibre, le potentiel
matriciel est nul. La totalité des pores est occupée par de l’eau et la teneur en eau alors
mesurée (teneur en eau à saturation, θs) correspond à la porosité totale du sol. Suivant
l’abaissement graduel du potentiel, les macropores ont la capacité de retenir l’eau qu’ils
contiennent jusqu’à l’application d’une certaine tension critique, le point d’entrée d’air
(Ψa). Au-delà de ce point, la teneur en eau dans le sol chute rapidement. Après saturation
et drainage libre, le sol s’équilibre à la capacité au champ. Le potentiel qui correspond à
la capacité au champ (Ψc) est alors d’environ -33 kPa pour un sable, -10 kPa pour une
argile et -1 kPa (i.e. 10 cm) pour un substrat lorsque celui-ci se trouve dans un pot d’une
hauteur de 20 cm. À ce stade, l’eau contenue dans les plus gros pores fait place à de l’air
(Juneau, 2004).
Pour une culture de chrysanthème, Lieth et Burger (1995) ont observé qu’une régie par
tensiomètres diminue les quantités d’eau utilisées par rapport à une régie d’irrigation par
minuterie. Pour la culture de la tomate au champ avec une régie d’irrigation à potentiels
matriciels variables (-15 à -25 kPa), Frenz et Lechl (1981) ont observé une chute de
rendement avec la diminution du potentiel matriciel. Plus spécifiquement, ils ont observé
22
que pour un sol sablonneux des potentiels matriciels de -220 et -300 cm à 30 cm de
profondeur ont donné des rendements plus faibles que des Ψm de -60 et -140 cm. Pour des
cultures de tomate de serre hors-sol (tourbe, laine de roche), Xu et coll. (1995) ont
également obtenu des résultats semblables dans les substrats à base de tourbe avec une
diminution du rendement en fruits pour un potentiel matriciel de départ de l’irrigation
établi à -90 cm comparativement à -50 cm.
Pour des cultures hors-sol en bac sur gouttière, une régie d’irrigation établie en fonction
du potentiel matriciel à -10 cm a permis d’obtenir une augmentation du rendement
vendable de 10% comparativement aux pains de laine de roche généralement utilisés,
ainsi qu’une meilleure utilisation de l’eau (Lemay, 2006). De plus, l’utilisation de bacs
avec une réserve d’eau et une remontée capillaire a permis une économie importante
d’eau et de fertilisants, soit 8% et 31% d’économie d’eau respectivement pour les bacs
avec une réserve de 190 et 830 ml d’eau par rapport à l’irrigation par minuterie en
fonction de la radiation solaire (Lemay, 2006).
23
Figure 1.1 Courbes de rétention en eau pour un loam sablonneux (A) et des
substrats de culture hors-sol (B) (Dorais et coll. 2005).
A
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
0 20 40 60 80 100
laine de roche (Master dry)
tourbe
coco
bran de scie
roche volcanique
0 20 40 60 80 100
Tension matricielle (-cm)
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
Teneur
en e
au v
olu
miq
ue (
cm
3 c
m-3)
B
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
24
1.5 INFLUENCE DU CONTENU EN EAU DU SOL SUR LA QUALITÉ DES
FRUITS
La qualité des fruits est aujourd’hui prise en compte dans les programmes de sélection,
mais il s’agit d’un critère composite, multi-caractères (aspect externe et interne du fruit,
texture, saveurs, arômes, valeur nutritionnelle), fortement influencé par les conditions
environnementales, avec des relations antagonistes fréquentes, notamment entre la qualité
du fruit et le rendement. La fréquence des irrigations et de l’eau apportée par irrigation
affectent le rendement et la qualité des fruits (Mitchell et coll., 1991), dont la tomate
(Dorais et coll. 2008, 2004, 2001a). L’augmentation de la teneur en eau du sol peut
augmenter le rendement en fruits, mais également causer un impact négatif sur la
croissance des plantes et la qualité des fruits suite à une absorption en eau trop élevée ou
à une asphyxie racinaire. Imtiyaz et collaborateurs (2000) ont observé, dans une étude au
champ sur sol sableaux au Botswana, qu’une augmentation de l’eau d’irrigation de 300 à
1100 mm durant la période de croissance peut augmenter le rendement de fruit de tomate
de 50 t/ha. Toutefois, ces mêmes auteurs ont noté qu’une irrigation supérieure à 1100 mm
d’eau au cours de la saison estivale peut créer une asphyxie racinaire et diminuer
l’absorption des éléments nutritifs par la plante. La relation entre le potentiel matriciel du
sol et la qualité des fruits (sucres solubles, acidité titrable, etc.) est également un facteur
important qui détermine le besoin ponctuel en eau des plantes. Pour la culture de la
tomate au champ (type du sol : sableux), l’utilisation d’un potentiel matriciel variant de -5
kPa à -10 kPa par rapport à un potentiel matriciel variant de -10 kPa à -20 kPa a diminué
la teneur en sucres solubles des fruits alors qu’un potentiel matriciel de -30 kPa à -20 kPa
par rapport à un potentiel matriciel de -20 kPa à -5 kPa a augmenté le pourcentage
25
d’acide titrable (Wang et coll., 2005). Pour la tomate de transformation, l’arrêt de
l’irrigation 2 à 4 semaines avant la récolte a permis d’accroître le contenu en sucres
solubles des fruits (Hartz et Miyao, 1997). L’irrigation influence également le calibre des
fruits (Dorais et coll., 2001a). D’autre part, un excès de l’irrigation (fréquence
d’irrigation ou volume irrigué trop élevé) peut causer le micro fendillement chez la
tomate et ainsi, réduire la qualité nutritive et post-récolte des fruits (Dorais et coll.,
2001a, b, 2004). Le surplus en eau accroît la pression racinaire, donc la pression de
turgescence de la plante et par le fait même celle des fruits (Peet et Willits, 1995). Cette
augmentation soudaine d’apport en eau aux fruits peut entraîner le fendillement de leur
cuticule (Dorais et coll., 2004 ; Peet et Willits, 1995 ; Kamimura et coll., 1972).
Les analyses sensorielles visant à caractériser les fruits de lignées très diverses de tomate,
associées aux mesures de paramètres physiques et de composition des fruits en sucres,
acides, pigments et arômes, montrent l’importance des paramètres de saveur et de texture
dans l’appréciation des consommateurs (Causse et coll., 2003). Plusieurs facteurs
permettent d’améliorer la qualité des tomates produites en serre. Le contrôle optimal du
climat des serres jumelé à une régie adéquate de fertilisation et d’irrigation (fertirrigation)
permettent une optimisation de la qualité et des rendements d’une production (Dorais et
coll., 2001a, b, 2008). Ainsi, les propriétés physique et organoleptique des fruits
dépendront grandement de l’intensité lumineuse reçue par les plants et d’une maîtrise
adéquate de la température et de l’humidité relative selon le stade de développement de la
culture (Dorais, 2000). Bien que de moindre importance, le déficit de pression de vapeur
(DPV) et l’enrichissement en gaz carbonique (CO2) influencent aussi la qualité des fruits
26
(Dorais, 2000). Guichard et Barbero (1999) ont étudié les effets du déficit de pression de
vapeur et de la charge en fruits des plants sur la croissance et la qualité du fruit de tomate
en conditions estivales sous serre. Ainsi, le choix des cultivars, le milieu de culture, le
système de culture, l’irrigation, la nutrition minérale et la conductivité électrique (CE) de
la solution nutritive sont les principaux facteurs culturaux affectant la qualité des fruits
(Dorais, 2000).
27
CHAPITRE 2
MATÉRIEL ET MÉTHODES
2.1 SITE ET DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL
Ce projet a été réalisé dans une serre commerciale située à New Richmond dans la région
de la Gaspésie (Lat. 48° 10’ N ; Long 65° 50’ O), appartenant aux Serres Jardins-Nature
et où l’on cultive des tomates biologiques en plein sol. Adjacente à la serre principale se
trouve une serre expérimentale d’une dimension de 225 m2 (30 mètres en longueur et 7,5
mètres en largeur) et dont la surface de culture a été divisée en trois blocs complets. Dans
chacun de ces blocs, nous avons établi deux parcelles principales comprenant chacune
deux sous-parcelles. Les parcelles principales étaient alimentées par deux systèmes
d’irrigation différents, c'est-à-dire un système d’irrigation par brumisateurs et un autre par
28
microgoutteurs. Dans chacune des parcelles principales, deux sous-parcelles ont été
établies, l’une avec des bacs de culture et l’autre sans bac de culture (plein sol) pour un
total de 12 unités expérimentales (voir figure en Annexe 2). Les bacs sans fond ont été
construits en plastique (cloroplast) et avaient les dimensions suivantes : 30 cm de haut, 20
cm de large et 7,5 m de long. L’utilisation de bacs a été étudiée afin de vérifier s’il est
possible de réduire l’incidence de maladies pouvant se développer à la base de la tige des
plantes lorsque l’humidité est élevée. En effet, puisque les brumisateurs distribuent l’eau
par aspersion, les tiges des plantes soumises à ce traitement peuvent recevoir de fines
gouttelettes d’eau lors de l’irrigation. Le dispositif expérimental de l’étude se résume
donc en un split-plot (plan en tiroirs) ayant trois blocs complets et quatre traitements. Le
tableau 2.1 présente les sources de variation de l’analyse de variance qui ont été testées
lors de cette étude ainsi que les degrés de liberté qui y sont associés. Un test
d’homogénéité de la variance a été effectué à l’aide du logiciel SAS (version 8.02)
Tableau 2.1 Planification de l’ANOVA.
Sources de variation Degrés de liberté
Blocs 2
Irrigation 1
Erreur irrigation 2
Bac 1
Irrigation*bac 1
Erreur irrigation*bac 4
Total 11
29
2.2 PARAMÈTRES DU SOL
Une caractérisation des propriétés physico-chimiques du sol a été effectuée dans le cadre
de ce projet, ainsi que des mesures du potentiel matriciel du sol et de l’activité biologique
du sol.
2.2.1 CARACTÉRISATION DES PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES
Afin de caractériser la texture et la structure du sol, trois échantillons de sol ont été
prélevés au début de la saison dans des cylindres de 1,7 L. Ces échantillons ont été
prélevés aléatoirement dans la serre en prenant soin de conserver la structure du sol et
leur courbe de rétention fut établie selon la méthode décrite par Ritchie (1973). La masse
volumique apparente et la porosité du sol ont également été mesurées. Les propriétés
chimiques du sol ont été déterminées en début de culture et à un intervalle de 5 semaines
au cours de la saison de production (avril à octobre 2006). Plus spécifiquement, pour
chacune des 12 parcelles une vingtaine de sous-échantillons ont été prélevés
aléatoirement à 10 cm, 30 cm et 50 cm à l’aide d’un carottier. Ces échantillons ont été
mesurés séparément pour leur contenu en macro- et micro-éléments (G. Mercier,
laboratoire d’AAC, St-Jean sur Richelieu, QC). Des lysimètres furent installés à 10 cm,
30 cm et 50 cm de profondeur dans chacune des parcelles afin de prélever la solution
d’eau du sol. Le pH et la CE de l’eau du sol de chacune des parcelles ont été mesurés
régulièrement (une fois par mois) ainsi que leur composition en macro- et micro-éléments
(G. Mercier, laboratoire d’AAC, St-Jean sur Richelieu, QC).
30
2.2.2 MESURES DU POTENTIEL MATRICIEL ET DE LA TEMPÉRATURE DU
SOL
Afin de mesurer la disponibilité de l’eau pour les plantes de tomate au cours de la saison
de croissance, trois tensiomètres par unité expérimentale ont été installés à une
profondeur de 10 cm, 30 cm et 50 cm dans le sol. Les tensiomètres étaient régulièrement
entretenus afin de maintenir la colonne d’eau et de s’assurer d’un bon contact entre le sol
et la céramique. Un acquisiteur de données (CR23, Campbell Scientific, Logan, Utah,
USA) a été installé dans la serre et les mesures tensiomètriques furent enregistrées à un
intervalle de 15 minutes. Des thermocouples (cuivre-constantan, modèle FF-T-24,
Omega, Laval, QC, Canada) ont également été installés aux mêmes profondeurs afin de
suivre la température du sol.
2.2.3 MESURES DE LA VARIABILITÉ SPATIALE DE L’EAU DANS LE SOL
La variabilité spatiale du contenu en eau dans le sol a été évaluée par réflectométrie
bimétallique à deux reprises durant la période de production (7-9 juin et 19-21 septembre)
à l’aide d’un Tektronix (modèle 1502C, Richardson, TX, É-U) et d’une sonde TDR ayant
10 cm de long. Six parcelles (3 parcelles irriguées par microgoutteur et 3 parcelles
irriguées par jet brumisateur) ont été choisies aléatoirement parmi les 12 unités
expérimentales et des mesures de teneur en eau furent prises à huit endroits dans chacune
des parcelles, soit quatre mesures de chaque côté de la culture. Les valeur de TDR furent
converties en teneur en eau volumique selon les équations présentées par Pepin et coll.
(1995).
31
2.2.4 MESURES DE L’ACTIVITÉ BIOLOGIQUE DU SOL
À deux reprises au cours de la saison de croissance (7-9 juin et 19-21 septembre), le flux
de CO2 émis par le sol a été mesuré à l’aide d’un système portatif de mesure des échanges
gazeux (modèle LI-6400, Li-Cor, Lincoln, NE, É-U) et de la chambre (LI-6400-09) pour
le sol. Trois mesures ont été prises par unité expérimentale en début, mi- et fin de
journée, sous différentes conditions d’humidité du sol (potentiel matriciel entre -15 cm et
-284 cm). La température du sol dans les dix premiers cm a été mesurée simultanément à
l’aide de la sonde de température LI-6400-09TC.
2.3 PARAMÈTRE DE CULTURE
2.3.1 CULTURE
Les plantules de tomate Trust (Lycopersicon esculentum Mill) ont été greffées sur
Beaufort le 10 janvier et la plantation en serre a été effectuée le 13 janvier 2006 avec une
densité de plantation de 2,24 plants/m2 (42 plants par unité expérimentale). Les jeunes
plants ont été transplantés directement au sol ou dans des bacs après l’enfouissement
d’une culture de seigle (Secale cereale L. engrais vert cultivé durant 2 à 3 semaines). Au
cours de la saison de culture, la température moyenne de l’air était 18,6 ± 4,6°C pendant
la nuit et de 23,7 ± 3,2°C pendant le jour. L’humidité relative journalière était de 67 ±
12% et la radiation solaire moyenne durant le jour était de 201 ± 43 W/m2. Au cours de la
saison de culture, la concentration moyenne en CO2 dans l’air ambiant de la serre était
469 ± 53 ppm. Les plants ont été étêtés le 15 octobre 2006.
32
2.3.2 RÉGIE DE LA FERTILISATION
Selon les analyses de sol et le stade de développement de la plante, des amendements ont
été apportés directement au sol sous forme de compost et thés de compost, sel d’epsom et
farine de crevettes. Le sel d’epsom (30 g/litre) et le sulfate de potassium (30 g/litre) ont
été appliqués plusieurs fois au cours de la culture (au mois de février, mars, août et
septembre 2006). Un engrais composé de granules de fumier de poule (4-4-2 Acti-Sol) a
été appliqué (310 g/m2) le 1 mars, le 4 mai et le 23 août 2006. L’application de farine de
crevettes (260 g/m2) a été effectuée le 6 avril.
2.3.3 RÉGIE DE L’IRRIGATION
La régie de l’irrigation a été fonction de la radiation solaire et du stade du développement
des plants avec des seuils de démarrage et d’arrêt variant selon la saison (ex. : démarrage
à 9 h 00, arrêt à 16 h 00; intervalle de 60 min; 200 ml/plant). Les parcelles expérimentales
ont été irriguées avec un système de microgoutteurs (ruban 10 mil, Chapin Watermatics
Inc., Water Town, NY, É-U; débit = 11 lph/m; émetteurs aux 5 cm; pression : 9 lbs par
pouce carré) ou un système de brumisateurs (Spray tube « P », Chapin Watermatics Inc.;
brumisation de 180°; débit = 0,4 lpm). Au cours de la saison de croissance, la quantité
d’eau apportée aux plantes par les deux systèmes d’irrigation a été similaire.
2.4 PARAMÈTRES PHYSIOLOGIQUES POUR L’ÉTABLISSEMENT DU SEUIL
D’IRRIGATION
Afin de déterminer la teneur en eau volumique et le potentiel matriciel du sol
correspondant au confort hydrique des plants de tomate, plusieurs paramètres
33
physiologiques ont été examinés au cours de deux campagnes de mesures (7-9 juin et 19-
21 septembre, 2006) alors que le sol a été soumis à un assèchement puis une
réhumectation graduelle (figure 2.1). Trois plants ont été choisis aléatoirement par unité
expérimentale et des mesures de photosynthèse et de conductance stomatique ont été
prises à l’aide du LiCor LI-6400 (Lincoln, NE, É-U.) sur la 5e
feuille à partir de l’apex
des plantes. Le potentiel hydrique du xylème a été mesuré sur les mêmes feuilles à partir
d’une chambre à pression (modèle 3005, Soil Moisture Equipment, Goleta, CA, É.-U.).
Ces mesures ont été effectuées sous différentes conditions d’humidité du sol. En juin, le
potentiel matriciel du sol à une profondeur de -10 cm a varié de -4 cm à -397 cm, la
température moyenne extérieure était de 14,4 ± 2,3°C, la température moyenne de la serre
était de 22,0 ± 4,6°C, le DPV était de 0,983 kPa et la concentration moyenne en CO2 de
409 ± 48 ppm. En septembre, le potentiel matriciel du sol à -10 cm de profondeur a varié
de -8 cm à -514 cm, la température extérieure était de 12,5 ± 0,8°C, la température à
l’intérieur de la serre était de 21,5 ± 2,3°C, le DPV était de 0,617 kPa et la concentration
moyenne de CO2 était de 451 ± 35 ppm. Les mesures ont été effectuées en périodes
d’assèchement (1,5 jours) et de réhumectation (1,5 jours) pour une période de mesure de
3 jours consécutifs.
34
Figure 2.1 Changement de potentiel matriciel dans le sol observé à 10 cm de
profondeur sous deux types d’irrigation (microgoutteurs et jets brumisateurs)
lors de la prise de mesure des paramètres physiologiques. A) 7 à 9 juin 2006 et B)
19 à 21 septembre 2006.
Les conditions environnementales dans la chambre de mesure de la photosynthèse étaient
les suivantes : température minimale et maximale de l’air entre 22,7 ± 1,7° et 26,1 ±
1,9°C ; humidité minimale et maximale de l’air entre 45 ± 10 et 80 ± 11% ; PAR de 1000
µmol photons m-2
s-1
; et la concentration de CO2 dans l’air de 375 ppm. Sous ces
conditions, les températures foliaires furent entre 21 ± 2°C et 26,3 ± 2,5°C, tandis que le
DPV moyen entre la feuille et l’air ambiant a été de 0,90 ± 0,08 kPa.
-550
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
7 h 00 12 h 00 17 h 00 9 h 00 12 h 30 16 h 30 8 h 00 12 h 00 16 h 00
Micro
Jet
-550
-500
-450
-400
-350
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
7 h 00 12 h 00 17 h 00 10 h 00 15 h 00 8 h 00 13 h 00 18 h 00
Micro
Jet
B)
A)
B) B)
Micro
Jet
Micro
Jet
Micro
Jet
Micro
Jet
Micro
Jet
Po
tenti
el m
atri
ciel
du s
ol
(cm
) à
10
cm
de
pro
fond
eur
35
La mesure de la fluorescence chlorophyllienne a été réalisée sur la 5e feuille à partir de
l’apex en même temps que les mesures de photosynthèse, de conductance stomatique et
de potentiel hydrique du xylème, mais sur des plants adjacents à ceux utilisés pour la
mesure des échanges gazeux. Le ratio de la fluorescence variable et de fluorescence
maximale (Fv/Fm) a été déterminé grâce à un Plant Efficiency Analyzer (Handy-PEA,
Hansatech instruments, Norfolk, UK). Les feuilles ont d’abord été adaptées à l’obscurité
durant une période de 20 minutes, puis illuminées pendant 5 secondes par un flux
lumineux de 3250 (µmol m-2
s-1
).
2.5 PARAMÈTRES DE CROISSANCE DES PLANTES
Des mesures non destructives de la croissance ont été effectuées toutes les semaines
durant la période de production (13 février au 13 octobre 2006). Trois plants ont été
choisis aléatoirement par unité expérimentale et les paramètres de croissance suivants ont
été mesurés : croissance de la tige (hebdomadaire), longueur de feuille (5e feuille),
diamètre de tige, hauteur de floraison (la dernière grappe), nombre de feuilles, de fleurs et
de fruits, ainsi que la vitesse de nouaison (selon la méthode Tompousse).
La biomasse fraîche et sèche des plants de tomate a été évaluée deux fois au cours de la
saison de production 2006, soit du 14 au 16 juin et du 17 au 18 octobre. Pour chacune des
périodes d’échantillonnage, trois plants ont été choisis aléatoirement dans chacune des
douze unités expérimentales. Après avoir séparé les feuilles, les fruits et la tige de chaque
plante, le poids frais de chacune des parties de la plante a été déterminé. La surface
foliaire (en cm2) du feuillage entier sur la plante a été mesurée à l’aide d’un planimètre
(LI-3100, Li-Cor, Lincoln, NE, É.-U.). Par la suite, cette biomasse a été mise à sécher
36
dans une étuve à une température de 70°C. Après une période de séchage de 4 à 7 jours,
les biomasses sèches en fruits, feuilles et tiges de chacun des plants ont été à nouveau
pesées afin d’obtenir le poids sec. Puis, ce matériel a été broyé et analysé au laboratoire
d’expertise d’AAC St-Jean sur Richelieu pour les analyses chimiques du contenu en
éléments nutritifs (N, B, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P et Zn).
2.6 RENDEMENT ET QUALITÉ DES FRUITS
Le rendement en fruits, la qualité externe des fruits, la qualité gustative et nutraceutique
des fruits ont été mesurés pendant la période de production d’avril à octobre 2006. Au
cours des 30 semaines de récolte (5 avril au 18 octobre 2006, 3 récoltes par semaine), le
nombre et le poids totaux des fruits récoltés ont été mesurés pour chacune des unités
expérimentales. Les fruits furent ensuite classés en quatre catégories : classe A = 82 à 102
mm de diamètre, classe B = 77 à 82 mm, classe C = 67 à 77 mm et classe D = 57 à 67
mm (fichier technique : PNTTA, 1999). Les fruits de classes A, B et C ont été les fruits
vendables.
La présence de désordres physiologiques tels que la pourriture apicale, le
microfendillement, la coloration inégale, le fendillement radial, les tâches aqueuses, la
cicatrice stylaire ou les fruits difformes a été évaluée à toutes les trois semaines en
dénombrant les fruits atteints par ces défauts.
De plus, au cours de la saison de production, douze fruits par unité expérimentale ont été
récoltés une fois par mois afin d’évaluer la qualité gustative et nutritive des fruits. La
37
conductivité électrique, les acides titrables, les antioxydants totaux solubles, la lycopène,
le pH et les sucres solubles ont été mesurés selon les méthodes établies par Bicanic et
collaborateurs (2004) et Clément et collaborateurs (2008).
La couleur des tomates a été mesurée afin de corréler le stade de maturité des fruits aux
autres paramètres examinés. La coloration des fruits a été évaluée à l’aide d’un
colorimètre (modèle 200, Minolta, Japon) en effectuant des lectures sur les parois
latérales du fruit et en ciblant quatre points opposés. L’appareil a donné des valeurs selon
l’échelle L, a, b : ‘L’ détermine la luminosité, ‘a’ correspond au spectre du vert au rouge,
et ‘b’ au spectre du bleu au jaune (Bicanic et coll., 2004).
Le pourcentage d’eau dans la tomate, un autre paramètre de la qualité du fruit, fut mesuré
après avoir déterminé la coloration. Les tomates ont été séchées dans une étuve à une
température de 70°C et leur masse sèche a été déterminée pour calculer le contenu en eau.
Ces tomates ont été ensuite broyées puis analysées pour le contenu en éléments nutritifs.
2.7 ANALYSE STATISTIQUE
Les données ont été analysées à l’aide du logiciel SAS/STAT Version 8.02 (SAS Institute
Inc., 2004). L’analyse a été effectuée en split-plot avec les traitements en parcelle
principale et en sous-parcelles. L’effet des traitements sur le rendement fut examiné en
utilisant les moyennes hebdomadaires. Ainsi, les analyses ont été effectuées par période
de 4 à 6 semaines pour la saison de croissance entière. En l’absence de différence
38
significative entre les traitements d’irrigation ou de système de culture, les données ont
été mises en commun. La normalité des données et l’homogénéité de la variance ont été
respectées. Un test LSD (moindre différence significative) protégé au seuil de P≤ 0,05 a
été utilisé lors des tests de comparaison multiple.
39
CHAPITRE 3
RÉSULTATS
3.1 PROPRIÉTÉS DU SOL ET CONTENU EN ÉLÉMENTS NUTRITIFS
Le sol cultivé aux Serres Jardins-Nature est un loam sableux (48,8 % sable; 30,9 %
limon; 20,3 % argile). Les résultats d’analyse minérale de l’eau du sol (extraits prélevés à
l’aide des lysimètres) à une profondeur de 10, 30 et 50 cm, n’ont montré aucune
différence significative entre les deux systèmes d’irrigation et le type de culture (P≤ 0,05,
Tableau 3.1) à l’exception d’une teneur en Ca plus élevé à 30 cm pour les sols irriguées
par jets brumisateurs. Bien que peu de différences significatives au seuil P≤0,05 aient été
observées suite à la puissance limitée de notre dispositif expérimental, la concentration de
40
l’eau du sol en éléments nutritifs des parcelles irriguées par jets brumisateurs a été
généralement plus élevée que pour les parcelles irriguées par microgoutteurs (Tableau
3.1).
Au niveau de l’analyse minérale du sol, un contenu en Ca, K et Mg plus élevé dans les 10
premiers cm du sol de 17 %, 81 % et 25 %, respectivement, ont été observés pour un
système d’irrigation par jets brumisateurs par rapport à un système conventionnel de
microgoutteurs (Tableau 3.2). À une profondeur de 30 cm, le K a été près de 2 fois plus
élevées (P≤ 0,007) sous les jets brumisateurs par rapport au traitement d’irrigation par
microgoutteurs. Aucune différence significative n’a été observée pour les autres
éléments. À une profondeur de 50 cm, une interaction entre les traitements d’irrigation et
le système de culture a été observée pour le Ca, K et Mg. Une analyse des effets simples
a cependant démontré que seul l’effet du système de culture tend à être significatif, et ce,
pour la concentration en Ca seulement (P=0,062). La concentration des éléments à cette
profondeur a été de 63 % (Ca), 24 % (K), 20 % (Mg), 5 % (NH4) et 25 % (NO3) de leur
concentration à 10 cm de profondeur.
3.2 ÉVOLUTION DU POTENTIEL MATRICIEL DU SOL AU COURS DE LA
SAISON DE CULTURE ET DE L’UNIFORMITÉ DE L’EAU
La variation du potentiel matriciel du sol à 10, 30 et 50 cm de profondeur au cours de la
saison de culture est présentée à la figure 3.1. Les faibles potentiels matriciels observés à
10 et 30 cm de profondeur en juin et septembre ont été causés par les deux périodes
d’assèchement effectuées lors de nos mesures physiologiques. Excluant ces deux périodes
expérimentales, le potentiel matriciel journalier moyen à -10 cm du sol a été de -29 ± 34
41
cm et de -30 ± 33 cm pour le système de microgoutteurs et de brumisation,
respectivement, alors que celui-ci a été respectivement de -17 ± 10 cm et de -18 ± 12 cm
à 30 cm et de -15 ± 7 cm et de -16 ± 9 cm à 50 cm de profondeur. Tel que prévu, la
variation du potentiel matriciel à 30 et 50 cm de profondeur est beaucoup moins
importante qu’à 10 cm. Peu de différences ont été observées entre le traitement
d’irrigation par microgoutteurs et le traitement d’irrigation par brumisation. L’analyse de
la variabilité spatiale du contenu en eau du sol à une profondeur de 10 cm n’a montré
aucune différence significative entre les deux systèmes d’irrigation. La teneur en eau
moyenne (± écart type) mesurée par TDR à huit endroits différents par parcelle était de
28 ± 5 cm3
cm-3
dans les parcelles irriguées par microgoutteurs et de 29 ± 7 cm3
cm-3
dans les parcelles irriguées par brumisateurs.
42
Tableau 3.1 Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur les analyses
minérales de l’eau du sol à une profondeur de 10, 30 et 50 cm. Les données correspondent à la
moyenne (± écart type) de trois unités expérimentales et trois périodes d’échantillonnage,
9/06/2006, 21/07/2006, 25/08/2006 et 21/09/2006 (n=12).
Traitements Ca (mg/L) K (mg/L) Mg (mg/L) Na (mg/L) P (mg/L)
10 cm
Jet+sol
55,4 ± 16,1
50,8 ± 38,7
24,5 ± 6,8
23,6 ± 16,6
1,0 ± 0,6
Jet+bac 42,8 ± 14,9 40,2 ± 9,5 23,6 ± 6,8 16,9 ± 9,8 0,8 ± 0,6
Micro+sol 44,5 ± 24,9 21,2 ± 11,7 20,3 ± 4,2 13,4 ± 3,5 0,7 ± 0,4
Micro+bac 43,0 ± 11,8 17,4 ± 10,2 19,9 ± 5,7 13,1 ± 4,6 0,8 ± 0,1
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,4497
0,0710
0,9544
0,3370
0,4313
0,6612
0,1424
0,1931
0,3725
0,6015
0,4925
0,2066
0,1457
0,3495
0,4463
0,2202
0,0947
0,7412
0,3705
0,4217
0,7052
0,4741
0,4807
0,7123
0,6088
Irrigation (30 cm)
Jet 51,0 ± 22,9 a 36,1 ± 15,2 25,8 ± 8,5 22,4 ± 16,7 0,6 ± 0,2
Micro 34,3 ± 16,9 a 26,1 ± 11,3 20,5 ± 5,5 21,3 ± 8,1 0,5 ± 0,1
Traitements
Jet+sol
54,8 ± 29,6
36,2 ± 19,4
27,9 ± 9,3
25,7 ± 22,6
0,6 ± 0,3
Jet+bac 47,6 ± 16,6 36,0 ± 12,0 23,9 ± 7,8 19,4 ± 8,1 0,5 ± 0,0
Micro+sol 38,2 ± 20,0 27,5 ± 11,4 20,4 ± 5,1 23,8 ± 6,3 0,6 ± 0,1
Micro+bac 30,0 ± 13,1 24,6 ± 12,0 20,7 ± 6,7 19,0 ± 9,6 0,5 ± 0,0
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,4988
0,0534
0,8031
0,4283
0,9993
0,6591
0,3332
0,0865
0,9258
0,9955
0,4201
0,1386
0,5605
0,6186
0,4799
0,2486
0,6697
0,8324
0,3588
0,8642
0,1174
0,4578
0,8433
0,2303
0,6389
50 cm
Jet+sol
47,3 ± 18,2
16,6 ± 11,2
19,8 ± 5,2
17,1 ± 11,1
<0,5
Jet+bac 47,2 ± 38,1 31,9 ± 19,2 22,8 ± 10,4 18,8 ± 12,7 <0,5
Micro+sol 42,6 ± 17,3 8,5 ± 5,2 19,7 ± 4,6 15,4 ± 5,4 <0,5
Micro+bac 29,0 ± 8,2 26,3 ± 14,1 18,3 ± 4,4 15,9 ± 4,5 <0,5
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,6854
0,6322
0,6141
0,1864
0,9528
0,2493
0,1320
0,8348
0,0628
0,8106
0,4723
0,5841
0,6767
0,7363
0,6414
0,4682
0,7059
0,6888
0,7321
0,9457
Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne (par profondeur) indiquent une différence
significative (P≤0,05) selon un test LSD protégé.
Une transformation réciproque a été effectuée sur les données de concentration en Ca à 50 cm de profondeur.
43
Tableau 3.2 Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur les analyses minérales du sol à une profondeur de 10, 30 et 50 cm. Les données correspondent à la moyenne (± écart type) de trois unités expérimentales et trois périodes d’échantillonnage.
Traitements Ca
(mg/kg) K
(mg/kg) Mg
(mg/kg) P
(mg/kg) NH4
(mg/kg) NO3
(mg/kg)
Irrigation (10 cm) Jet 123,1±24,9 a 59,0±29,2 a 22,2±6,0 a 5,9±1,9 4,8±4,1 46,0±24,9 Micro 105,6±27,0 b 32,3±25,4 b 17,6±5,9 b 6,0±1,8 2,8±1,2 34,0±27,7
Traitements
Jet+sol 131,4±23,1 69,8±35,3 24,2±5,5 6,0±1,7 4,4±4,1 52,6±26,5 Jet+bac 114,8±25,1 48,3±17,6 20,3±6,2 5,6±2,3 5,1±4,5 39,3±22,7 Micro+sol 108,7±30,4 32,9±26,8 17,7±6,4 5,7±1,9 2,8±1,6 39,4±29,1 Micro+bac 102,7±24,6 31,7±25,5 17,6±5,7 6,2±1,8 0,9±0,3 29,2±27,2
Valeur P
Bloc Irrigation Irrigation*bloc Bac Irrigation*bac
0,0376 0,0099 0,9624 0,2156 0,5593
0,0813 0,0121 0,9022 0,2283 0,2808
0,1221 0,0302 0,8524 0,3342 0,3539
0,7018 0,8692 0,2431 0,9235 0,5247
0,4406 0,0593 0,8155 0,7414 0,7673
0,3303 0,2064 0,6098 0,2181 0,8481
Irrigation (30 cm) Jet 82,3±13,3 23,2±7,3 a 10,2±2,5 1,5±0,4 0,7±0,7 18,3±9,0 Micro 80,8±14,0 12,7±7,6 b 9,4±2,5 1,6±0,4 0,7±0,7 17,6±9,6
Traitements
Jet+sol 85,0±13,3 25,4±6,8 10,7±1,7 1,4±0,3 0,7±0,7 19,3±4,7 Jet+bac 79,6±13,4 21,0±5,0 9,7±2,6 1,5±0,8 0,7±1,0 16,2±4,5 Micro+sol 81,9±13,4 11,8±2,7 8,8±2,4 1,4±0,4 0,7±0,6 16,5±7,7 Micro+bac 79,6±14,2 13,6±4,7 9,9±3,2 1,8±0,2 0,8±0,5 18,4±16,2
Valeur P
Bloc Irrigation Irrigation*bloc Bac
Irrigation*bac
0,8488 0,8329 0,1872 0,4244
0,7376
0,0771 0,0068
0,7446 0,4239
0,0608
0,3774 0,5569 0,0938 0,9310
0,1526
0,5634 0,7491 0,1311 0,2560
0,5458
0,4241 0,7856 0,7675 0,8348
0,8288
0,6790 0,9527 0,2110 0,8477
0,4305
50 cm
Jet+sol 79,0±22,9 13,3±5,5 5,7±3,1 nd 0 15,2±15,3 Jet+bac 59,7±19,7 10,3±4,2 3,3±1,5 nd 0,4±0,7 5,0±3,9 Micro+sol 66,3±10,8 7,3±0,6 3,3±0,6 nd 0 7,1±2,6 Micro+bac 81,7±10,7 12,3±2,9 3,7±1,2 nd 0,3±0,5 12,8±6,6
Valeur P
Bloc Irrigation Irrigation*bloc
Bac Irrigation*bac
0,5541 0,7764 0,0223
0,6786 0,0131
0,2644 0,4266 0,2020
0,4818 0,0363
0,1875 0,3675 0,1385
0,1012 0,0474
0,7376 0,8715 0,3312
0,2350 0,8347
0,3697 0,9814 0,2598
0,5719 0,0991
nd : non détectable. Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne (par profondeur)
indiquent une différence significative (P≤0,05) selon un test LSD protégé.
44
Figure 3.1 Changement de potentiel matriciel dans le sol au cours de la saison de
production 2006 à A) 10 cm, B) 30 cm et C) 50 cm de profondeur et sous deux types
d’irrigation (microgoutteurs et jets brumisateurs). Des traitements d’assèchement et
de réhumectation furent effectués en juin et septembre. Le potentiel matriciel à la
capacité au champ est de -240 cm.
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0 1-Mar 1-Avr 1-Mai 1-Jun 1-Jul 1-Aot 1-Sep 1-Oct
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
Ψm à -30 cm
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
Ψm à -50 cm
A) 10 cm
B) 30 cm
C) 50 cm
Microgoutteurs
Brumisateurs
1-Mar 1-Avr 1-Mai 1-Jun 1- Jul 1-Aût 1-Sep 1-Oct
Po
tenti
el m
atri
ciel
(cm
ou
mb
ars)
45
3.3 ACTIVITÉ BIOLOGIQUE DU SOL
La moyenne des flux de CO2 pour les traitements irrigués par jets brumisateurs a été de
19,3 ± 1,3 µmol CO2 m-2
s-1
lorsque le potentiel matriciel du sol variait de 0 à -100 cm
alors que sous de même condition d’humidité du sol, elle était de 7,3 ± 0,8 µmol CO2 m-2
s-1
pour les traitements irrigués par microgoutteurs. Les flux de CO2 du sol ont augmenté
avec une diminution de la teneur en eau du sol (Figure 3.2). Cette augmentation était plus
grande sous un potentiel matriciel élevé (0 à -100 cm) comparativement à un potentiel
matriciel plus faible de -100 à -500 cm.
0
10
20
30
40
50
60
70
-500 -400 -300 -200 -100 0
Matric potential (cm)
CO
2 e
fflu
x (
µm
ol m
-2 s
-1)
Mist/soil
Drip/soil
Figure 3.2 Relation entre le potentiel matriciel à 10 cm et le flux de CO2 d’un sol
irrigué par brumisation ou microgoutteurs.
Potentiel matriciel du sol à 10 cm de profondeur
Flu
x d
e C
O2
(µ
mol
m-2
s-1)
Brumisateurs
Microgoutteurs
46
3.4 CROISSANCE
3.4.1 MESURES NON DESTRUCTIVES
Les paramètres de croissance hebdomadaire moyens des plantes ont été peu influencés
par les traitements d’irrigation et de système de culture (Tableau 3.3). À l’exception de la
longueur de feuille (légèrement plus élevée pour le traitement de jets brumisateurs en sol
par rapport au traitement microgoutteurs en sol, interaction significative), aucune
différence significative entre les traitements n’a été observée pour l’ensemble de la saison
de production. Toutefois, au cours de la première période de croissance (13/03/2006 à
18/04/2006), le diamètre de la tige a été significativement supérieur (P≤ 0,01) pour les
plantes cultivées en bac. Par contre durant la deuxième période de croissance (24/04/2006
à 23/05/2006), la croissance de la tige a été significativement supérieure (P≤ 0,05) pour
les plantes cultivées en sol (Annexe 3). D’autre part, lors de cette même période le
diamètre de la tige a été significativement supérieur (P≤ 0,01) pour les plantes irriguées
avec un système d’irrigation par jets brumisateurs. Aucune différence significative entre
les traitements n’a été observée à la troisième période de croissance (31/05/2006 à
05/07/2006). Entre les semaines 24 à 29 (12/07/2006 à 22/08/2006), les longueurs de
feuille des plantes cultivées en sol ont été légèrement supérieures (P≤ 0,01) à celles des
plantes cultivées dans les bacs. Une interaction significative a également été observée
entre les traitements d’irrigation et le système de culture pour la longueur de feuille et la
hauteur de nouaison au cours de cette quatrième période de croissance. De plus, la
hauteur de floraison des plantes cultivées en sol a été supérieure (P≤ 0,05) à celle des
plantes cultivées en bac pour les 7 dernières semaines (29/08/2006 à 13/10/2006) de
croissance (Annexe 3).
47
Tableau 3.3 Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur les paramètres de
croissance des plantes au cours de la saison de croissance (6 février au 13 octobre 2006, total de
36 semaines). Les données sont la moyenne hebdomadaire (± écart type) de 3 plants par unité
expérimentale.
Traitements Croissance
de la tige
(cm)
Diamètre
de la tige
(mm)
Longueur de
feuille (cm)
Nombre
de fleurs
Nombre
de fruits
Hauteur de
floraison
(cm)
Irrigation
Jet 18,5 ± 1,3 10,2 ± 0,3 44,5 ± 0,7 a 5,9 ± 0,1 15,5 ± 1,2 7,8 ± 0,3
Micro 17,4 ± 1,2 9,9 ± 0,3 43,6 ± 0,2 b 5,9 ± 0,2 15,9 ± 1,1 7,5 ± 0,2
Traitements
Jet+sol 19,0 ± 2,2 10,3 ± 0,3 45,2 ± 0,4 5,8 ± 0,1 15,5 ± 0,9 8,2 ± 0,6
Jet+bac 17,5 ± 0,3 10,1 ± 0,3 43,8 ± 1,0 5,9 ± 0,1 15,5 ± 1,5 7,5 ± 0,1
Micro+sol 17,9 ± 1,8 9,8 ± 0,5 43,2 ± 0,4 5,9 ± 0,2 15,8 ± 1,1 7,5 ± 0,4
Micro+bac 17,0 ± 0,5 10,1 ± 0,1 44,1 ± 0,1 5,8 ± 0,2 16,0 ± 1,1 7,5 ± 0,1
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,9784
0,3105
0,1430
0,1659
0,6937
0,9349
0,2648
0,2412
0,7348
0,3656
0,2720
0,0433
0,8416
0,5157
0,0542
0,3975
0,9810
0,1902
0,9655
0,5776
0,6530
0,5751
0,3997
0,8929
0,8664
0,8241
0,1025
0,2084
0,1132
0,1476
Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne indiquent une différence
significative (P≤ 0,05) selon un test LSD protégé.
3.4.2 MESURES DE CROISSANCE DESTRUCTIVES
Pour les deux périodes d’échantillonnage (juin et septembre), le système de culture et les
traitements d’irrigation n’ont pas affecté significativement (P≤ 0,05) la croissance de la
plante exprimée par la biomasse fraîche et sèche des fruits, des feuilles, de la tige ainsi
que la longueur de la tige et la surface foliaire spécifique (SLA) (Tableau 3.4). D’autre
part, en septembre, la biomasse sèche des feuilles des plantes cultivées en bac a été de 19
% plus élevée (P = 0,07) que celle des plantes cultivées en sol.
48
Tableau 3.4 Biomasse fraîche et sèche, longueur de la tige et surface foliaire spécifique (SLA) des plantes cultivées en sol et
en bac (juin et septembre 2006) et irriguées par brumisation et microgoutteurs. Les données sont la moyenne (± écart type)
de 3 plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
Traitements Fruits
frais
(g/plant)
Fruits secs
(g/plant)
Feuilles
fraîches
(g/plant)
Feuilles
sèches
(g/plant)
Tige
fraîche
(g/plant)
Tige
Sèche
(g/plant)
Longueur de
tige (m)
SLA
(cm2/g)
Juin 2006
Jet+sol 1434±112 72,5±6,1 309±55,0 30±4,2 436±23,7 38±3,6 3,5±0,2 296±29,8
Jet+bac 1945±559 105,6±32,9 370±148,8 38±15,1 441±81,9 44±9,3 3,4±0,2 280±19,6
Micro+sol 1702±187 91,3±8,8 351±71,3 37±5,2 404±78,9 42±7,6 3,6±0,6 260±24,6
Micro+bac 1653±398 93,2±18,6 367±25,5 39±3,1 416±44,0 42±6,5 3,3±0,3 260±36,9
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,5707
0,9587
0,4966
0,3595
0,2784
0,4973
0,8191
0,3615
0,1713
0,2115
0,0854
0,3281
0,9423
0,5680
0,7369
0,3183
0,2372
0,8290
0,4474
0,5963
0,0767
0,2156
0,7775
0,8118
0,9185
0,0616 0,5623 0,7961 0,4665 0,4483
0,5643
0,8596
0,1353
0,1808
0,4073
0,4153
0,3047
0,0125
0,2146
0,2128
49
Tableau 3.4 (suite)
Traitements Fruits
frais
(g/plant)
Fruits secs
(g/plant)
Feuilles
fraîches
(g/plant)
Feuilles
sèches
(g/plant)
Tige
fraîche
(g/plant)
Tige
Sèche
(g/plant)
Longueur de
tige (m)
SLA
(cm2/g)
Septembre 2006
Jet+sol 1063±170 58,2±9 340±58 31,6±6 881±74 93±7 7,2±0,8 313±11
Jet+bac 1207±291 63,9±13 408±110 38,2±10 841±28 97±5 6,6±0,1 292±8
Micro+sol 1172±407 63,3±22 305±78 29,6±9 819±115 95±12 6,7±0,4 299±10
Micro+bac 1301±339 71,5±18 356±31 34,9±7 788±22 94±2 6,4±0,1 287±36
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,5591
0,6956
0,1963
0,3919
0,9605
0,5348
0,6496
0,1328
0,3442
0,8613
0,1232
0,2910
0,6170
0,1395
0,6292
0,0723
0,5264
0,4877
0,0736
0,5085
0,0161
0,1162
0,9683
0,4321
0,9152
0,0094
0,3870
0,9743
0,7609
0,5174
0,9399
0,4660
0,2452
0,1541
0,5576
0,5591
0,6956
0,1963
0,3919
0,9605
50
3.5 CONTENU DES TISSUS VÉGÉTAUX EN ÉLÉMENTS NUTRITIFS
Au seuil de signification de P ≤ 0,05, aucune différence entre nos traitements n’a été
observée au niveau de contenu en éléments nutritifs des feuilles (Tableau 3.5), à
l’exception de la teneur en K et Mg des feuilles récoltées en septembre 2006. Lors de cet
échantillonnage, le contenu en K était de 9,5% plus élevé chez les plantes irriguées par
jets brumisateurs par rapport à une irrigation conventionnelle par microgoutteurs.
En ce qui concerne les fruits, indifféremment du système de culture, la teneur en
magnésium en juin pour les traitements irrigués par un système d’irrigation par jets
brumisateurs a été légèrement plus élevée (1,2%) qu’un système d’irrigation par
microgoutteurs. En septembre le contenu en N, K et Mg des fruits a été légèrement plus
élevé (1,9%; 4,8%; 1,7%) (P≤ 0,05) pour un système d’irrigation par jet brumisateur
(Tableau 3.6). D’autre part, au seuil de signification (P≤ 0,05), les traitements n’ont eu
aucun effet sur les éléments nutritifs contenus dans la tige en juin et en septembre 2006, à
l’exception du contenu en K où une interaction significative fut observée entre les
traitements d’irrigation et le système de culture lors de l’échantillonnage réalisé à
l’automne (P= 0,0117; Tableau 3.7).
51
Tableau 3.5 Contenu en éléments nutritifs des feuilles (mg/kg sec) des plantes récoltées en juin et septembre 2006. Les
données sont la moyenne (± écart type) de 3 plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
Traitements
(%) N
P
(mg/kg)
K
(mg/kg)
Ca
(mg/kg)
Mg
(mg/kg)
Na
(mg/kg)
Mn
(mg/kg)
B
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Fe
(mg/kg)
Cu
(mg/kg)
Juin
Jet+sol
3,02±0,05
2876±396
36711±3959
38854±2787
3275±159
651±58
129±17
51±3
35±4
35±8
7± 0,4
Jet+bac
2,69±0,15
2768±291
36313±1125
36472±2432
2874±464
491±184
123±25
61±9
28±4
33±6
7±0,2
Micro+sol
2,77±0,16
2290±234
31691±4750
41717±2498
3655±697
655±200
136±33
45±7
33±5
26±3
7±1,1
Micro+bac
3,15±0,35
2551±278
33638±3978
37070±3201
3416±211
792±411
142±13
41±2
29±4
25±4
8±0,4
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,3267
0,3760
0,4650
0,2106
0,0818
0,7412
0,1860
0,0936
0,7999
0,0730
0,5519
0,1377
0,4792
0,6378
0,2525
0,2566
0,1333
0,7394
0,6749
0,2789
0,6237
0,3375
0,2102
0,0926
0,8375
0,6146
0,8725
0,2000
0,0577
0,1407
0,1154
0,1241
0,6971
0,7083
0,9089
0,9586
0,2740
0,0330
0,0909
0,1092
0,2804
0,9789
0,4595
0,2274
0,9386
0,4880
0,6013
0,0047
0,2781
0,3751
0,7075
0,3086
0,1413
0,1192
0,1410
52
Tableau 3.5 (suite)
Traitements
N (%)
P
(mg/kg)
K
(mg/kg)
Ca
(mg/kg)
Mg
(mg/kg)
Na
(mg/kg)
Mn
(mg/kg)
B
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Fe
(mg/kg)
Cu
(mg/kg)
Septembre
Irrigation
Jet 3,53±0,22 3152±0,2 40466±2 a 35370±14 3262±0,2 b 670±231 118±22 51±4 29±11 27±32 10±0,6
Micro 3,26±0,23 2983±0,2 36970±7 b 39343±33 3286±0,4 a 712±218 147±34 44±2 29±7 24±2 10±1,7
Traitements
Jet+sol
3,47±0,24
3146±0,2
40450±3
35345±12
3258±0,2
781±206
126±33
50±6
35±19
29±3
10±0,9
Jet+bac
3,59±0,21
3158±0,2
40482±1
35395±17
3266±0,2
559±256
111±12
53±3
23±4
25±4
10±0,4
Micro+sol
3,29±0,28
2986±0,1
36962±7
39331±37
3282±0,4
745±285
142±39
45±2
28±5
24±2
11±2,7
Micro+bac
3,24±0,19
2980±0,3
36978±7
39355±30
3290±0,3
679±151
153±29
43±3
31±10
25±2
10±0,8
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,4548
0,7770
0,2457
0,8318
0,9332
0,8644
0,4931
0,0300
0,5671
0,7400
0,0808
0,0247
0,4450
0,3432
0,0698
0,5562
0,1823
0,0839
0,2979
0,1614
0,0758
0,0454
0,9371
0,9908
0,8102
0,0328
0,8514
0,9331
0,2721
0,5429
0,8062
0,1149
0,2441
0,6371
0,7865
0,9532
0,4373
0,1254
0,3626
0,5744
0,9721
0,2754
0,3859
0,2018
0,2568
0,3931
0,8224
0,0803
0,0609
0,2444
0,3485
0,3180
0,2285
0,1960
0,5870
Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne indiquent une différence significative (P≤ 0,05) selon un test LSD protégé.
53
Tableau 3.6 Contenu en éléments nutritifs des fruits (mg/kg sec) des plantes récoltées en juin et septembre 2006. Les données sont la
moyenne (± écart type) de 3 plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
Traitements
N (%)
P
(mg/kg)
K
(mg/kg)
Ca
(mg/kg)
Mg
(mg/kg)
Na
(mg/kg)
Mn
(mg/kg)
B
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Fe
(mg/kg)
Cu
(mg/kg)
Juin
Irrigation
Jet 1,81±0,12 4±0,3 36±9 1527±32 1665±33 a 276±63 13±0,7 22±1 15±2 6±2 5±0,6
Micro 1,89±0,08 3±0,1 35±26 1537±76 1645±35 b 274±42 15±2,0 22±3 19±6 9±4 6±0,4
Traitement
Jet+sol
1,83±0,11
4±0,5
36±3
1718±31
1650±13
289±66
13±0,8
21±2
15±1
6±1
6±1,0
Jet+bac
1,80±0,13
4±0,2
37±15
1337±33
1680±53
263±61
14±0,6
23±1
16±2
7±2
5±0,3
Micro+sol
1,88±0,09
3±0,2
34±20
1504±99
1613±59
213±62
15±3,3
22±5
20±7
8±3
6±0,5
Micro+bac
1,91±0,07
4±0,1
36±32
1570±53
1678±12
335±22
15±0,8
22±1
18±5
10±6
6±0,4
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,4029
0,7416
0,1285
0,1937
0,1579
0,7301
0,2730
0,0511
0,1652
0,1218
0,1793
0,1668
0,5618
0,9748
0,2506
0,1107
0,1043
0,8823
0,2750
0,1564
0,0046
0,0055
0,9857
0,6462
0,1567
0,3023
0,1980
0,8462
0,2559
0,1825
0,3817
0,4948
0,5731
0,7523
0,8186
0,7918
0,6313
0,1513
0,3819
0,9464
0,3309
0,1916
0,7025
0,9333
0,7853
0,5142
0,2996
0,5853
0,4112
0,8432
0,1148
0,6674
0,7780
0,8363
0,9553
54
Tableau 3.6 (suite)
Traitements
N (%)
P
(mg/kg)
K
(mg/kg)
Ca
(mg/kg)
Mg
(mg/kg)
Na
(mg/kg)
Mn
(mg/kg)
B
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Fe
(mg/kg)
Cu
(mg/kg)
Septembre
Irrigation
Jet 1,91±0,20 a 3345±223 33±2 a 1624±189 1626±107 a 270±70 14±0,6 20±0,4 16±0,4 9,4±1,7 7,1±1,2
Micro 1,87±0,12 b 3079±219 31±3 b 1437±168 1598±134 b 228±59 17±5,6 19±2,8 16±1,1 7,9±1,7 8,5±2,6
Traitements
Jet+sol
1,90±0,08
3317±251
33±2
1488±113
1632±103
284±64
14±0,7
19±0,2
16±0,6
10,6±3,2
7,5±2,2
Jet+bac
1,92±0,13
3373±196
33±2
1760±265
1621±113
256±77
14±0,6
21±0,7
16±0,3
8,3±0,2
6,8±0,3
Micro+sol
1,88±0,10
3040±117
32±2
1399±197
1583±125
223±48
14±1,9
17±2,0
16±1,8
8,4±2,6
7,3±0,5
Micro+bac
1,87±0,15
3119±322
31±4
1476±139
1614±143
234±71
20±9,3
21±3,7
16±0,5
7,4±0,8
9,8±4,7
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,0151
0,0186
0,9793
0,8482
0,4672
0,6094
0,1756
0,3379
0,7333
0,1384
0,0490
0,0145
0,9082
0,3479
0,3000
0,2501
0,4711
0,2254
0,1324
0,4123
0,0275
0,0134
0,9378
0,7353
0,1512
0,8524
0,5862
0,3265
0,8570
0,6264
0,4723
0,5782
0,4441
0,3938
0,3236
0,3897
0,1612
0,7628
0,9253
0,3917
0,2670
0,3762
0,6934
0,6072
0,5633
0,5341
0,7615
0,4844
0,5427
0,4473
0,6234
0,4034
0,3664
0,2321
0,2262
Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne indiquent une différence significative (P≤ 0,05) selon un test LSD protégé.
55
Tableau 3.7 Contenu en éléments nutritifs des tiges (mg/kg sec) des plantes récoltées en juin et septembre 2006. Les
données sont la moyenne (± écart type) de 3 plants par unité expérimentale (n=9 par traitement).
Traitements
N (%)
P
(mg/kg)
K
(mg/kg)
Ca
(mg/kg)
Mg
(mg/kg)
Na
(mg/kg)
Mn
(mg/kg)
B
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Fe
(mg/kg)
Cu
(mg/kg)
Juin
Jet+sol
1,32±0,01
2088±140
40±2
20±2
3514±306
607±48
30±1
33±11
53±13
14±4
5±0,5
Jet+bac
1,03±0,12
2079±137
40±2
23±2
4233±195
356±134
32±4
27±1
78±3
8±2
6±1,0
Micro+sol
1,19±0,10
1864±480
36±2
25±2
4729±416
437±249
39±6
28±3
78±6
8±2
6±1,0
Micro+bac
1,22±0,09
1910±54
40±6
23±3
4377±311
535±202
44±7
26±1
75±8
9±2
7±1,0
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,0914
0,5364
0,8368
0,1072
0,2085
0,3147
0,1091
0,6425
0,2421
0,4671
0,2211
0,6795
0,5392
0,6600
0,1000
0,6517
0,6780
0,3210
0,1757
0,5915
0,8782
0,4064
0,3247
0,6174
0,6097
0,7141
0,3507
0,3014
0,0689
0,1044
0,7786
0,4340
0,0876
0,2973
0,4603
0,4711
0,3053
0,5452
0,3337
0,5174
0,8317
0,9386
0,2872
0,0575
0,8803
0,8200
0,3613
0,3270
0,6448
0,0780
0,5610
0,5194
0,4224
0,0790
0,9665
56
Tableau 3.7 (suite)
Traitements
N (%)
P
(mg/kg)
K
(mg/kg)
Ca
(mg/kg)
Mg
(mg/kg)
Na
(mg/kg)
Mn
(mg/kg)
B
(mg/kg)
Zn
(mg/kg)
Fe
(mg/kg)
Cu
(mg/kg )
Septembre
Jet+sol
1,16±0,08
1649±280
30±4
25±2
4213±342
622±191
32±2
24±2
48±5
14,0±0,2
6±1
Jet+bac
1,11±0,10
1709±361
28±2
28±2
4613±209
434±62
29±2
23±1
58±1
17,6±12,7
6±1
Micro+sol
1,08±0,05
1325±162
23±3
27±3
4517±460
474±21
32±10
22±2
52±4
10,7±1,7
8±2
Micro+bac
1,03±0,09
1432±145
26±35
27±2
4683±356
477±68
35±6
23±1
59±7
14,4±3,6
8±3
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,4811
0,1617
0,3070
0,1003
0,8082
0,4652
0,2415
0,1495
0,5265
0,6732
0,9846
0,1313
0,0255
0,1592
0,0117
0,2244
0,3576
0,6963
0,4714
0,5551
0,1686
0,9789
0,6224
0,8648
0,8036
0,2606
0,7619
0,7582
0,2470
0,7267
0,6207
0,3725
0,0450
0,1518
0,4272
0,4429
0,2908
0,1654
0,0861
0,0921
0,9124
0,5323
0,5409
0,5231
0,4539
0,3680
0,4425
0,4215
0,8997
0,1176
0,9053
0,9854
0,2710
0,2412
0,8825
Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne indiquent une différence significative (P≤ 0,05) selon un test LSD protégé.
57
3.6 PARAMÈTRES PHYSIOLOGIQUES
3.6.1 PHOTOSYNTHÈSE
L’humidité du sol a peu affecté l’activité photosynthétique du feuillage. Le taux de
photosynthèse (assimilation en CO2) en situation de stress hydrique (Ψm = -284 cm) et à
saturation en eau (Ψm = -15 cm) est présenté à la figure 3.3. Sous un potentiel matriciel moyen
de -284 cm à une profondeur de 10 cm dans le sol, le taux de photosynthèse des plantes
irriguées avec un système d’irrigation par microgoutteur a été légèrement plus élevé que celui
des plants irrigués par jet brumisateur, bien que la différence entre les traitements ne soit pas
significative au seuil de P ≤ 0,05 (Figure 3.3, A).
Dans une situation où le sol est près de la saturation en eau, malgré que le potentiel matriciel
pour le traitement irrigué avec un système d’irrigation par jet brumisateur ait été plus bas (-13,6
cm) que le traitement irrigué par un système d’irrigation par microgoutteur (-16,5 cm), le taux
de photosynthèse a été légèrement plus élevé pour le traitement brumisateur (Figure 3.3, B).
Toutefois, aucune différence du taux d’assimilation en CO2 des plantes n’a été observée entre
les systèmes de culture (sol vs bac) ou le système d’irrigation (jet vs micro) au seuil de P≤0,05.
58
0
3
6
9
12
15
18
21
24
1Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
0
3
6
9
12
15
18
21
1Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
Figure 3.3 Taux de photosynthèse des plantes lors de deux périodes (juin et septembre
2006) d’assèchement (A) et réhumectation (B). Moyenne (± erreur-type) de trois données
de photosynthèse par unité expérimentale (n=9) sous un potentiel matriciel de -284 cm
(A) et de -15 cm (B) à une profondeur de 10 cm dans le sol.
Tau
x d
’ass
imil
atio
n e
n C
O2 (
µm
ol m
-2s-1
)
Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
B)
A)
59
Afin de déterminer le taux maximal d’assimilation en CO2 par rapport au potentiel
matriciel du sol, nous avons analysé les données de photosynthèse à l’aide des points
contour (Vizcayno-Soto et Côté, 2004). Sous un potentiel matriciel moyen de 0 à -160 cm
(moyenne de mesures effectuées à 10, 30 et 50 cm de profondeur dans le sol) le taux
d’assimilation en CO2 des plantes augmente avec une diminution de potentiel matriciel
moyen du sol. Indifféremment du type de culture (sol et bac) et du système d’irrigation
(jet et micro), les taux optimum d’assimilation en CO2 ont été observés à un potentiel
matriciel moyen (Ψm) variant de -120 cm à -220 cm avec un maximum à -160 cm (Figure
3.4). La relation entre le taux d’assimilation en CO2 et le potentiel matriciel du sol est
similaire en juin et en septembre, le taux d’assimilation en CO2 était légèrement plus
faible à l’automne.
Figure 3.4 Relation entre le potentiel matriciel du sol (moyenne des mesures
réalisées à trois profondeurs : 10, 30 et 50 cm) et le taux d’assimilation en CO2 en
juin et septembre 2006.
Tau
x d
’ass
imil
ati
on
(µ
mol
CO
2 m
-2s-1
)
Potentiel matriciel du sol (cm)
60
3.6.2 CONDUCTANCE STOMATIQUE
Dans le cas d’un potentiel matriciel de -284 cm et sous une température moyenne de l’air de
20,9°C et une température moyenne foliaire de 22,3°C, la conductance stomatique a varié de
0,75 à 1,05 mol H2O m-2
s-1
. Nous n’avons observé aucun effet significatif de l’irrigation et du
système de culture sur la conductance stomatique (Figure 3.5A). De même, lorsque le sol était
très humide (potentiel matriciel de -15 cm) et que la température moyenne de l’air et des
feuilles était de 21°C et 22,8°C respectivement, la conductance stomatique a varié de 0,73 à 1,2
mol H2O m-2
s-1
. Une fois de plus, aucune différence significative ne fut observée entre les
traitements (Figure 3.5B).
3.6.3 FLUORESCENCE CHLOROPHYLLIENNE
La fluorescence chlorophyllienne exprimée par le ratio Fv/Fm est considérée comme un
indicateur de stress abiotique. Les résultats obtenus n’ont toutefois montré aucun effet
significatif des traitements d’irrigation et du système de culture sur ce paramètre de
fluorescence des plantes soumises à deux conditions hydriques : Ψm = -284 cm, et Ψm = -15 cm
(près de la saturation hydrique). La figure 3.6 A présente le rapport Fv/Fm mesuré en juin et en
septembre 2006 avec une moyenne de potentiel matriciel de -284 cm du sol et une radiation
solaire moyenne de 120 W/m2 durant le jour (6h30 à 18h00). Les données Fv/Fm obtenues ont
peu varié, soit entre 0,823 et 0,848. Lorsque le sol était gorgé d’eau (i.e., potentiel matriciel de
-15 cm) alors que la radiation solaire moyenne était de 262 W/m2, le Fv/Fm pour les
traitements de sol (sans bac) a été légèrement plus élevé que celui des traitements avec bac
(Figure 3.6B), toutefois la différence n’a pas été significative au seuil de P≤0,05.
61
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
Figure 3.5 Conductance stomatique des plantes lors de deux périodes (juin et septembre
2006) : un assèchement (A), suivi d’une réhumectation (B). Moyenne (± erreur-type) de
trois feuilles par unité expérimentale (n=9) sous un potentiel matriciel de -284 cm (A) et
de -15 cm (B).
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1 Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
B)
Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
Con
du
ctan
ce s
tom
atiq
ue
(mol
H2O
m-2
s-1)
A)
62
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
1Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
1Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
Figure 3.6 Fluorescence chlorophyllienne des plantes lors de deux périodes (juin et
septembre 2006) : un assèchement (A), suivi d’une réhumectation (B). Moyenne (±
erreur-type) de trois feuilles par unité expérimentale (n=9) sous un potentiel
matriciel de -284 cm (A) et de -15 cm (B).
Fv
/Fm
Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
Fv
/Fm
A)
B)
63
3.6.4 POTENTIEL HYDRIQUE DU XYLÈME
Le potentiel hydrique du xylème en situation d’assèchement (potentiel matriciel du sol de -284
cm) et dans une situation près de la saturation (potentiel matriciel du sol de -15 cm) est
présenté à la figure 3.7. La moyenne de potentiel hydrique du xylème des plants irrigués par un
système d’irrigation par jets brumisateurs était -1,72 bars pour un sol sous assèchement et -1,18
bars pour un sol gorgé d’eau. Toutefois, cette moyenne était légèrement plus élevée (-1,55 bars
à Ψm = -284 cm et -1,03 bars près de la saturation), pour les plants irrigués par un système
d’irrigation par microgoutteurs. Néanmoins, dans tous les cas nous n’avons pas observé de
différence significative (P>0,05) entre les traitements.
3.7 RENDEMENT
La récolte a débuté 14 semaines après la transplantation, soit le 5 avril, et s’est poursuivie
jusqu’à la semaine 42 (18 octobre) (Annexe 4). Pour l’ensemble de la saison de
production, les traitements d’irrigation n’ont pas affecté le rendement total et vendable en
fruits, ni le nombre et le calibre de fruits par plant (P>0,214; Tableau 3.8). Par contre,
l’utilisation de bac de culture a augmenté de 12% le rendement total des fruits (P=0,015)
soit de 2,8 kg/m2 et de 9% le nombre de fruits par plant soit de 5 fruits additionnels/m
2
(P=0,025). Les paramètres de rendement des plants cultivés en bac ont également été
supérieurs à ceux cultivés en plein sol lorsqu’on considère chacune des périodes de
production individuellement (Annexe 5). Presque la totalité (99,8%) des fruits récoltés
ont été des fruits vendables. Les traitements d’irrigation et l’utilisation de bac n’ont pas
affecté (P< 0,05) le calibre des fruits (Tableau 3.8). Le calibre moyen des fruits a été
182,5 g/fruit.
64
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
1Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
1Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
Figure 3.7 Variations du potentiel hydrique du xylème mesuré sur la 5
e feuille à partir de
l’apex de plants de tomate cultivés en bac ou en sol et soumis à deux traitements d’irrigation.
Le potentiel matriciel moyen du sol était A) -284 cm et B) -15 cm. Les valeurs présentées sont
la moyenne (± erreur-type) de trois mesures effectuées par unité expérimentale en septembre
2006 (n=36).
Po
ten
tiel
hy
dri
qu
e fo
liai
re (
-bar
)
Jet+sol Jet+bac Micro+sol Micro+bac
A)
B)
65
Tableau 3.8 Effets des traitements sur les paramètres de rendement au cours de la saison 2006. Les
données sont la moyenne (± écart type) de 28 semaines.
Traitement Rendement total
(kg/plant)
Rendement
vendable (kg/plant)
Nombre de fruit
par plant
Calibre des
fruits (g/fruit)
Système de culture
Sol 10,5 ± 0,5 b 10,5 ± 0,7 b 58,7 ± 0,7 b 180 ± 7
Bac 11,7 ± 0,6 a 11,7 ± 1,6 a 63,7 ± 1,6 a 184 ± 5
Traitements
Jet+sol 10,4 ± 0,4 10,4 ± 0,3 58,8 ± 0,3 179 ± 7
Jet+bac 11,7 ± 0,9 11,7 ± 2,5 63,6 ± 2,5 183 ± 5
Micro+sol 10,6 ± 0,6 10,6 ± 1,0 58,5 ± 1,1 182 ± 7
Micro+bac 11,8 ± 0,4 11,8 ± 0,7 63,9 ± 0,7 186 ± 5
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,070
0,757
0,043
0,015 0,895
0,068
0,802
0,035
0,013
0,800
0,438
0,990
0,555
0,025 0,886
0,014
0,214
0,005
0,107
0,823
Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne indiquent une différence significative (P≤0,05) selon un test
LSD protégé.
3.8 QUALITÉ DES FRUITS
Au cours de la saison de production, 92 à 94% des fruits ont été de classe 1 et aucune
différence significative n’a été observée entre les traitements (Tableau 3.9). Les fruits de
classe 2 étaient principalement reliés à la présence de fruits difformes. Moins d’un
pourcent des fruits ont été classés en troisième et quatrième classe. Plus de 99,8% des
fruits récoltés ont été vendables (classes 1, 2, et 3). Les traitements ont eu aucun effet
significatif sur l’apparition de désordres physiques au seuil de P<0,05 (Tableau 3.10). Le
pourcentage de fruits difformes a toutefois été plus élevé (P=0,058) chez les plantes
cultivées en bac (6,35 %) par rapport aux fruits des plantes cultivées en sol (4,8 %).
66
Tableau 3.9 Pourcentage des fruits de classe 1 à 4. Les données sont la moyenne de 8
semaines (le classement est effectué une fois par trois semaines au cours de la session de
production).
Traitement Classe 1 (%) Classe 2 (%) Classe 3 (%) Classe 4 (%)
Jet+sol 93,9 5,6 0,2 0,3
Jet+bac 91,8 7,5 0,2 0,5
Micro+sol 94,4 5,0 0,3 0,3
Micro+bac 93,9 5,8 0,1 0,2
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,4142
0,9706
0,3419
0,1121
0,9013
0,1610
0,2059
0,7377
0,1973
0,6244
0,3250
0,8075
0,1451
0,6433
0,0668
0,8857
0,5938
0,1254
0,8722
0,2962
Tableau 3.10 Analyse de la qualité externe des fruits récoltés pour l’année 2006. Les données sont la
moyenne de 8 semaines (la qualité externe est évaluée une fois par trois semaines au cours de la session de
production).
Traitement Difforme
(%)
Fendillement
radial (%)
Micro
fendillement
(%)
Brisés
(%)
Percés
(%)
Tache
(%)
Jet+sol 5.1 0.26 0.05 0.95 0.05 0.32
Jet+bac 7.4 0.19 0 0.83 0.15 0.04
Micro+sol 4.5 0.16 0 0.8 0 0
Micro+bac 5.3 0.35 0.45 0.25 0 0
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,3802
0,2723
0,3110
0,0580
0,3409
0,6957
0,9120
0,2010
0,5879
0,3823
0,5549
0,4899
0,4136
0,4269
0,3314
0,9932
0,3416
0,3894
0,3757
0,4609
0,5000
0,2697
0,6208
0,6087
0,6087
0,5000
0,3356
0,5403
0,4883
0,4883
67
CHAPITRE 4
DISCUSSION
4.1 ÉVOLUTION DU POTENTIEL MATRICIEL DU SOL
L’évaluation de l’alimentation hydrique du sol peut se faire à partir d’indicateurs
physiologiques mesurés chez les plantes, ceux-ci pouvant être soit de nature ponctuelle
comme le potentiel hydrique (foliaire de base ou de la tige; Choné et coll., 2001) ou soit à
caractère intégratif comme la discrimination isotopique du 13
C/12
C (Gaudillère et coll.,
2002). Mais plus classiquement, l’évaluation de l’alimentation hydrique du sol se fait par
mesure de la teneur en eau du sol, notamment les méthodes gravimétriques et les
68
méthodes de réflectométrie dans le domaine temporel ou bimétallique (TDR; Michot et
coll., 2001).
Le changement de potentiel matriciel du sol au cours de la saison 2006, présenté à la
figure 3.1, indique qu’après chaque irrigation, le potentiel matriciel du sol à la surface du
sol (10 cm de profondeur) atteint des valeurs près de 0 cm. Plus précisément, le
changement de potentiel matriciel en surface (0 à 10 cm) est apparu moins variable pour
un système d’irrigation par jet brumisateur par rapport au système par microgoutteurs.
Cela s’est manifesté par une dégradation plus rapidement des amendements et à l’absence
ou réduction des zones sèches après les périodes d’irrigation. Selon Hanson et May
(2004), la répartition d’eau à la surface d’un sol irrigué par un système de microgoutteurs
n’est pas homogène. Dans la présente expérience, la variabilité spatiale de la teneur en
eau du sol à une profondeur de 10 cm a été égale pour les deux systèmes d’irrigation.
D’autre part, la teneur en eau et le potentiel matriciel du sol à une profondeur de 10, 30 et
50 cm pour les plantes cultivées avec un système d’irrigation par brumisation ont été
similaires à ceux d’un système d’irrigation par microgoutteurs. Selon Wang et
collaborateurs (2006), les différences de potentiel matriciel de sol (-10 à -50 kPa) en
surface (20 cm) n’influencent pas le rendement chez la tomate.
4.2 EFFETS DES TRAITEMENTS SUR L’ACTIVITÉ BIOLOGIQUE DU SOL
Le flux de CO2 est un indicateur fréquemment utilisé pour mesurer l’activité biologique
du sol combinée à la respiration racinaire. Le flux de CO2 varie avec la teneur en eau du
sol et par conséquent, avec le potentiel matriciel. Thomsen et collaborateurs (2003) ont
69
montré que le flux de CO2 émis par un sol sablonneux humide (incubé avec 2 g de
compost humide par échantillon de 100 cm3
de sol) ayant un potentiel matriciel de -15
hPa (i.e. -15 cm) était plus élevé par rapport au même sol soumis à des conditions plus
sèches, soit des potentiels matriciels de -30 hPa et -60 hPa. Dans la présente étude,
malgré une quantité d’eau irriguée relativement similaire pour les deux systèmes
d’irrigation, le flux de CO2 émis par le sol fut plus élevé sous un système d’irrigation par
brumisation que sous système d’irrigation par microgoutteur lorsque les potentiels
matriciels variaient entre 0 à -100 cm. Ces résultats suggèrent donc une meilleure
répartition de l’eau et un contenu en eau à la surface du sol (0 à -5 cm) légèrement plus
élevé chez un système avec brumisateurs qu’un système d’irrigation par microgoutteur.
Les mesures de TDR n’ont toutefois pas permis de détecter une différence significative
de la teneur en eau dans cet horizon de sol puisque la valeur mesurée était la moyenne du
contenu en eau entre 0 et 10 cm de profondeur. Puisque la concentration en oxygène d’un
sol diminue avec la diminution de la porosité d’air, la concentration en CO2 tend à
augmenter avec la teneur en eau ainsi qu’avec la température du sol (Glinski et
Stepniewski, 1985). Il serait donc intéressant d’améliorer la diffusion des gaz dans ce
traitement, d’autant plus que selon Bhattarai et collaborateurs (2006), l’aération au niveau
des racines permet d’améliorer le rendement chez la tomate.
4.3 EFFETS DES TRAITEMENTS SUR LA CROISSANCE
En général, l’utilisation d’un système d’irrigation par brumisation ou microgoutteurs n’a
pas affecté significativement la croissance des plantes lorsque celle-ci était exprimée par
la croissance de la tige, la hauteur de floraison, le nombre de feuilles, de fleurs et de fruits
70
par plante. En effet, la longueur foliaire a été le seul paramètre significativement
supérieur (P=0,0197) pour les plantes irriguées par un système d’irrigation par
brumisation au cours de la saison. Néanmoins, il ne semble pas qu’une irrigation par
brumisation soit plus profitable pour le développement végétatif de la plante. De plus, les
moyennes de croissance hebdomadaire des plants au cours de 5 périodes (chaque période
= 5 semaines) n’ont pas montré qu’une irrigation par brumisation (ou l’utilisation de bac
de culture) peut être plus favorable qu’une irrigation par microgoutteurs.
4.4 EFFET DU POTENTIEL MATRICIEL DU SOL SUR LE POTENTIEL
HYDRIQUE DU XYLÈME, L’ACTIVITÉ PHOTOSYNTHÉTIQUE ET LA
CONDUCTANCE STOMATIQUE
Le potentiel hydrique du xylème représente un état d’équilibre entre l’état hydrique de la
plante et celui du sol (Tardieu et coll., 1990). Le potentiel hydrique du xylème quantifie
la force de rétention de l’eau dans un organe végétal. Celle-ci étant d’autant plus forte
que l’eau est peu disponible pour le sol. Le potentiel hydrique de la feuille permet ainsi
d’évaluer le degré de contrainte hydrique ressenti par la plante. Le potentiel hydrique du
xylème, mesuré à une heure quelconque et sur n’importe quelle feuille, n’apporte que peu
d’informations dans la mesure où le flux de transpiration et donc le potentiel hydrique
varie selon l’exposition de la feuille au soleil et selon l’intensité de la photosynthèse.
Pour cette raison, le potentiel hydrique de la 5iem
feuille a été mesuré au même moment
que les échanges gazeux et sur la même feuille afin d’établir des corrélations entre ces
valeurs.
71
La Figure 3.3 montre que sous des conditions de sol humides (moyenne du potentiel
matriciel de -15 cm), le taux de photosynthèse (assimilation en CO2) de plants irrigués par
jets brumisateurs est légèrement plus élevé que ceux irrigués par microgoutteurs. Les
mesures de conductance stomatique et de potentiel hydrique xylème n’ont cependant
révélé aucune différence significative entre les deux systèmes d’irrigation. Cette légère
différence du taux de photosynthèse entre les deux systèmes d’irrigation lorsque le sol est
humide peut être due à une meilleure uniformité de la répartition de l’eau sous irrigation
par jets brumisateurs. Toutefois, nos résultats montrent que le taux d’assimilation en CO2,
la conductance stomatique, le potentiel hydrique xylème ainsi que le rapport Fv/Fm sont
peu influencés par le potentiel matriciel du sol à 10 cm de profondeur (-15 cm vs -284
cm; figure 3.3 à 3.7). Puisque les plantes possèdent un système racinaire important
pouvant atteindre plus d’un mètre de profondeur, celles-ci ont sans doute été capables de
prélever suffisamment d’eau pour répondre à leurs besoins physiologiques. Toutefois,
nous avons observé que cela peut se faire au détriment de la nouvelle grappe lorsque des
potentiels matriciels de -500 à -700 cm sont atteints. En effet, sous ces conditions, nous
avons observé l’avortement des fleurs de la nouvelle grappe, expliquant la baisse de
rendement observée à la semaine 28-29.
4.5 EFFETS DES TRAITEMENTS SUR LE RENDEMENT ET LA QUALITÉ DES
FRUITS
Une augmentation de l’eau d’irrigation peut accroître le rendement en fruit (Imtiyaz et
coll., 2000; Machado et Oliveira., 2005) au détriment de la qualité des fruits (Dorais et
coll., 2008, 2004, 2001a, b; Dorais 2000). Puisque la quantité d’eau appliquée dans la
72
présente étude a été similaire pour les deux traitements d’irrigation, nous n’avons observé
aucune différence en termes de rendement total et de rendement vendable de fruits pour
les plantes irriguées par brumisation et microgoutteurs. Par contre, les plantes cultivées
en bac ont donné un rendement supérieur de 2,8 kg/m2 (P=0.015) par rapport aux plantes
cultivées en sol. Il semblerait que le bac diminue le choc de transplantation et apporte
ainsi un avantage qui a été maintenu tout au long de la saison de culture (Annexe 4).
Plusieurs désordres physiologiques au niveau des fruits peuvent être causés ou influencés
par l’irrigation (Dorais et coll., 2004, 2001a, b). Par exemple, le fendillement des fruits
(radial et circulaire) et le micro-fendillement de la cuticule sont fortement influencés par
les quantités de solution nutritive apportées quotidiennement et par la fréquence des
irrigations (Abbott et coll., 1985; Dorais et coll., 2004). La pourriture apicale est un autre
désordre physiologique influencé entre autres par l’irrigation et des apports nutritifs
inappropriés. Les résultats obtenus lors de cette étude n’ont montré aucune différence
entre les quatre traitements au niveau de la qualité externe des fruits. On remarque
toutefois un pourcentage plus élevé (6%) de fruits difformes qui peut s’expliquer par un
rendement plus élevé en début de saison associé à une gestion sous optimale du climat de
la serre.
73
CONCLUSION GÉNÉRALE
L’objectif principal de cette recherche était d’évaluer en milieu commercial la
performance agronomique de deux systèmes de distribution de l’eau d’irrigation et
l’utilisation de bacs de culture pour la tomate de serre biologique. La teneur en eau et le
potentiel matriciel du sol des plantes cultivées avec un système d’irrigation par jets
brumisateurs ont été similaires à ceux d’un système d’irrigation conventionnel par
microgoutteurs. Aucune différence significative n’a été observée pour les flux CO2 du sol
entre les deux systèmes d’irrigation. Toutefois, les flux CO2 du sol ont augmenté avec
une diminution de la teneur en eau du sol. La croissance des plantes et la qualité externe
des fruits récoltés en 2006 n’ont pas été affectées par la présence de bac ou une irrigation
par brumisation. Par contre, l’utilisation de bacs de culture a augmenté le rendement
vendable en fruits de 2,8 kg/m2. Étant donné une puissance limitée de notre dispositif
expérimental et la variabilité entre les plantes, l’effet du traitement d’irrigation sur le
contenu en nutriments des plantes n’a pas été significatif dans la majorité des cas.
Toutefois, une irrigation par jets brumisateurs a eu tendance à augmenter le contenu en
éléments nutritifs dans le sol, les plantes et les fruits. Par conséquent, une meilleure
uniformité de la répartition de l’eau dans les premiers centimètres de sol (0 à 5 cm) sous
une irrigation par brumisateurs semble avoir amélioré le statut nutritif du sol et des
plantes. Pour sa part, l’utilisation de bacs de culture favorise le rendement en fruits en
réduisant le choc de transplantation. Ainsi, l’utilisation d’un système d’irrigation par
brumisation n’a entraîné aucun problème phytosanitaire relié au botrytis de tige ou autres
maladies.
74
AVENUES FUTURES DE RECHERCHE
Les résultats obtenus par la présente étude sont intéressants quant à l’amélioration des
techniques d’irrigation en serre pour la tomate biologique cultivée en sol. Sachant que
chaque année la demande des consommateurs pour des aliments issus de la culture
biologique augmente, d’autres études seront nécessaires afin de poursuivre l’amélioration
de la régie d’irrigation des cultures et par conséquence d’accroître le rendement et la
qualité des produits. D’autres aspects pourraient également être améliorés, par exemple
l’utilisation d’une fertilisation soluble (en condition de culture biologique) dans l’eau
d’irrigation en complément de la fertilisation solide en sol afin de mieux répondre aux
besoins nutritionnels et ponctuels de la plante tout en réduisant l’émission de nutriments
dans l’environnement.
D’autre part, l’établissement des seuils d’irrigation en fonction de la capacité
photosynthétique de la plante et de l’activité biologique du sol devra être poursuivi avec
d’autres types de sol afin de fournir des outils complémentaires aux producteurs. Une
zone de confort hydrique de -120 à -220 cm a été observée pour les taux d’assimilation en
CO2 de la plante cultivée dans un loam sablonneux. Toutefois, cette zone de confort
hydrique devra être validée pour les paramètres de croissance, de rendement et de
l’activité du sol (minéralisation). Une régie de l’irrigation basée sur un seuil optimal de
potentiel matriciel en fonction de la physiologie de la plante, du type et de l’activité du
sol permettrait d’accroître le rendement et la qualité des fruits tout en augmentant la
durabilité de notre système de production.
75
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83
ANNEXES
84
Annexe 1
Teneurs en éléments nutritifs de la tomate de serre : Intervalles de suffisance
Époque de prélèvement N P K Ca Mg S
Stade 5 feuilles 3-5 % 0,3-0,6 % 3-5 % 1-2 % 0,3-0,5 % 0,3-0,8 %
Première fleur 2,8-4 % 0,2-0,4 % 2,5-4 % 1-2 % 0,3-0,5 % 0,3-0,8 %
Début de la fructification 2,5-4 % 0,2-0,4 % 2,5-4 % 1-2 % 0,25-0,5 % 0,3-0,6 %
Premier fruit mûr 2-3,5 % 0,2-0,4 % 2-4 % 1-2 % 0,25-0,5 % 0,3-0,6 %
Durant la récolte 2-3 % 0,2-0,4 % 1,5-2,5 % 1-2 % 0,25-0,5 % 0,3-0,6 %
Époque de prélèvement Fe Mn Zn B Cu
Stade 5 feuilles 40-100 ppm 30-100 ppm 25-40 ppm 20-40 ppm 5-15 ppm
Première fleur 40-100 ppm 30-100 ppm 25-40 ppm 20-40 ppm 5-15 ppm
Début de la fructification 40-100 ppm 30-100 ppm 20-40 ppm 20-40 ppm 5-10 ppm
Premier fruit mûr 40-100 ppm 30-100 ppm 20-40 ppm 20-40 ppm 5-10 ppm
Durant la récolte 40-100 ppm 30-100 ppm 20-40 ppm 20-40 ppm 5-10 ppm
Adapté à partir de : Maynard, D.N et G. J. Hochmuth. Knott’s Handbook for Vegetable Growers,
5e édition, John Wiley & Sons, Inc. New York.
ppm = parties par million
85
Annexe 2
86
Annexe 3
Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur les paramètres de croissance des
plantes au cours de la saison de croissance (6 février au 13 octobre 2006, total de 36 semaines)
répartie en cinq périodes différentes. Les données sont la moyenne hebdomadaire (±écart type) de 3
plants par unité expérimentale.
Traitement Croissance
de la tige
(cm)
Diamètre de
la tige
(mm)
Longueur
de feuille
(cm)
Nombre
de fleurs
Nombre
de fruits
Hauteur de
floraison
(cm)
13/03/06 à 18/04/06
Système de culture
Sol 14,9±3,4 9,3±0,5 b 42,9±0,7 5,4±0,2 5,0±0,7 9,0±1,0
Bac 15,3±1,3 10,4±0,1 a 45,7±1,0 5,4±0,5 5,7±0,5 10,2±1,6
Traitements
Jet+sol
14,9 ± 4,4
9,3 ± 0,5
43,2 ± 1,1
5,3 ± 0,2
5,0 ±0,8
8,9 ± 0,7
Jet+bac 15,9 ± 1,9 10,3 ± 0,1 45,8 ± 1,5 5,5 ± 0,8 6,1 ± 0,8 9,8 ± 1,8
Micro+sol 14,9 ± 2,3 9,3 ± 0,5 42,6 ± 0,3 5,6 ± 0,2 5,0 ± 0,7 9,0 ± 1,3
Micro+bac 14,6 ± 0,8 10,5 ± 0,1 45,6 ± 0,6 5,4 ± 0,3 5,3 ± 0,3 10,6 ± 1,4
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,8917
0,8178
0,1168
0,7836
0,6225
0,6016
0,6264
0,4666
0,0078
0,6768
0,9950
0,2364
0,8947
0,1251
0,8062
0,3896
0,6735
0,6715
0,8811
0,5336
0,5207
0,3344
0,7338
0,2007
0,4562
0,2116
0,5321
0,3847
0,0780
0,5859
24/04/06 à 23/05/06
Irrigation
Jet 18,9±1,8 10,3±0,4 a 48,4±1,0 6,1±0,4 19,4±1,5 11,1±0,9
Micro 17,1±1,5 9,4±0,1 b 47,0±0,8 6,0±0,2 20,1±2,1 9,5±1,0
Système de culture
Sol 19,2±2,2 a 10,3±0,6 48,0±0,4 6,0±0,4 18,9±1,4 11,0±1,1
Bac 16,7±2,0 b 9,5±0,3 47,3±1,5 6,1±0,3 20,6±2,3 9,6±0,7
Traitements
Jet+sol
20,3 ± 2,2
10,7 ± 0,5
49,1 ± 0,7
6,0 ± 0,4
18,2 ± 0,8
12,2 ± 1,2
Jet+bac 17,5 ± 1,4 10,0 ± 0,4 47,6 ± 1,4 6,3 ± 0,4 20,7 ± 2,2 9,9 ± 0,6
Micro+sol 18,2 ± 2,3 9,9 ± 0,1 47,0 ± 0,1 6,1 ± 0,3 19,6 ± 2,0 9,8 ± 1,0
Micro+bac 16,0 ± 0,7 9,0 ± 0,2 47,0 ± 1,6 6,0 ± 0,2 20,6 ± 2,3 9,3 ± 0,9
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,9364
0,4366
0,0474
0,0244
0,6863
0,0860
0,0054
0,9857
0,4096
0,2106
0,8693
0,2184
0,5185
0,4847
0,2855
0,1722
0,2418
0,9349
0,8385
0,4149
0,4710
0,6425
0,3073
0,1334
0,4911
0,7716
0,1529
0,3428
0,0650
0,1930
87
Suite à annexe 3
Traitement Croissance
de la tige
(cm)
Diamètre
de la tige
(mm)
Longueur
de feuille
(cm)
Nombre
de fleurs
Nombre
de fruits
Hauteur de
floraison
(cm)
31/05/06 à 05/07/06
Jet+sol
19,3 ± 2,2
10,3 ± 0,6
44,8 ± 0,6
5,9 ± 0,4
22,2 ± 1,1
8,5 ± 1,1
Jet+bac 18,5 ± 1,6 10,3 ± 0,6 43,9 ± 1,1 6,4 ± 0,4 21,8 ± 0,9 7,2 ± 0,2
Micro+sol 18,4 ± 1,3 9,8 ± 0,3 43,3 ± 1,6 5,9 ± 0,2 21,6 ± 1,1 7,6 ± 0,7
Micro+bac 17,4 ± 1,3 10,0 ± 0,4 43,5 ± 1,3 6,1 ± 0,4 20,4± 0,2 7,4 ± 0,5
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,7827
0,4200
0,4951
0,4730
0,9122
0,8594
0,4396
0,2131
0,7477
0,6280
0,3094
0,2037
0,6323
0,6499
0,4698
0,0450
0,2316
0,6830
0,0686
0,2414
0,6348
0,2137
0,4466
0,2314
0,5586
0,1108
0,2373
0,8213
0,1487
0,2509
12/07/06 à 22/08/06
Système de culture
Sol 20,4±1,1 10,8±0,6 43,0±0,6 a 6,6±0,2 16,3±2,6 6,8±0,2
Bac 18,8±0,5 10,4±0,5 41,8±0,9 b 6,5±0,2 16,3±2,8 6,6±0,4
Traitements
Jet+sol
21,0 ± 1,0
11,1 ± 0,4
43,2 ± 0,9
6,5 ± 0,4
15,8 ± 3,0
6,9 ± 0,3
Jet+bac 18,8 ± 0,6 10,6 ± 0,8 41,9 ± 1,2 6,5 ± 0,1 15,0 ± 3,1 6,4 ± 0,5
Micro+sol 19,7 ± 1,3 10,4 ± 0,9 42,8 ± 0,3 6,7 ± 0,1 16,9 ± 2,2 6,7 ± 0,1
Micro+bac 18,9 ± 0,4 10,2 ± 0,3 41,7 ± 0,7 6,5 ± 0,3 17,5 ± 2,6 6,8 ± 0,3
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,7276
0,5279
0,1677
0,1248
0,1873
0,9742
0,4858
0,0291
0,1616
0,5288
0,8167
0,4387
0,0049
0,0099
0,0189
0,9710
0,6854
0,0767
0,2923
0,5981
0,9937
0,4393
0,4104
0,9653
0,7025
0,8053
0,8253
0,0562
0,1704
0,0440
88
Suite à annexe 3
Traitement Croissance
de la tige
(cm)
Diamètre
de la tige
(mm)
Longueur
de feuille
(cm)
Nombre
de fleurs
Nombre
de fruits
Hauteur de
floraison
(cm)
29/08/06 à 13/10/06
Système de culture
Sol 16,3±1,9 9,8±0,6 43,7±2,0 4,9±0,1 15,2±0,8 4,7±0,4 a
Bac 15,1±0,5 9,7±0,2 42,4±2,1 4,7±0,3 14,5±2,0 4,0±0,2 b
Traitements
Jet+sol
16,8 ± 2,6
9,9 ± 0,1
45,6 ± 1,6
5,2 ± 0,2
15,5 ± 0,2
4,7 ± 0,7
Jet+bac 15,2 ± 0,5 9,8 ± 0,2 41,8 ± 2,5 4,7 ± 0,4 13,9 ± 1,7 4,3 ± 0,4
Micro+sol 15,7 ± 1,2 9,8 ± 1,1 41,8 ± 2,3 4,7 ± 0,1 14,9 ± 1,5 4,6 ± 0,3
Micro+bac 15,0 ± 0,6 9,6 ± 0,2 43,1 ± 1,7 4,8 ± 0,3 15,1 ± 2,3 3,7 ± 0,1
Valeur P
Bloc
Irrigation
Irrigation*bloc
Bac
Irrigation*bac
0,8377
0,5995
0,3773
0,3016
0,6350
0,6867
0,7776
0,3278
0,6847
0,9084
0,2942
0,1766
0,8509
0,4380
0,1625
0,2496
0,2418
0,6624
0,2965
0,1476
0,5880
0,8033
0,0547
0,2590
0,1533
0,8542
0,4208
0,1999
0,0471
0,4820
Les moyennes présentant une lettre différente dans une même colonne indiquent une différence significative (P
≤ 0,05) selon un test LSD protégé.
89
Annexe 4
Moyen rendement cumulatif par plant S.J.N pour l’année 2006
0
2
4
6
8
10
12
14
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
semaine
kg
sol
bac
Moyen rendement cumulatif par plant S.J.N pour l'année 2006
0
2
4
6
8
10
12
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42
semaine
kg
Jet
Micro
Rendement cumulatif par plant durant une saison de production.
Semaine
Semaine
Ren
dem
ent/
Pla
nt
(kg)
Ren
dem
ent/
Pla
nt
(kg)
Rendement cumulatif par plant durant une saison de production.
90
Annexe 5
Effets des traitements d’irrigation et du système de culture sur le rendement total, le rendement
vendable et le nombre des fruits vendables au cours de cinq périodes de production. La différence
lettre indique une différence significative (P≤ 0,05) selon le test LSD protégé.
kg
/pla
nt
kg
/pla
nt
kg
/pla
nt
kg
/pla
nt
No
mb
re d
e fr
uit
s/p
lan
t
No
mb
re d
e fr
uit
s/p
lan
t
