Le travail est porté sur l’étude du comportement de deux variétés locales de Vicia faba L. var. Ras El Aioun et Wed Zenati, soumises à un stress salin, pour mettre en évidence la réponse de ces variétés à l’action de ce facteur abiotique menaçant. Pour chaque variété, nous avons étudiés l’effet d’une solution de sels combinés (NaCl+CaCl2) à différentes concentrations sur les semences par l’étude des paramètres de la germination ainsi que sur les jeunes plantes âgées de quatre semaines, en analysant les paramètres morphologiques, physiologiques et nutritionnels.
Les légumineuses sont cultivées principalement comme source de protéines pour la consommation humaine (haricot, pois, fève,…) ou l’alimentation animale (soja, luzerne, féverole…). Elles constituent aussi une source importante d’huiles végétales (arachide). La fève (Vicia faba L.) est une légumineuse (Fabaceae) dont la culture est d’origine méditerranéenne. Elle est aujourd'hui parmi les plantes légumières les plus cultivées dans le monde. Sa culture dans les pays du bassin méditerranéen représente presque 25% de la surface totale cultivée et de la production mondiale de fèves, avec un rendement très proche de la moyenne mondiale.
Malheureusement, plusieurs contraintes environnementales sont limitantes pour la croissance et le développement des légumineuses. La salinité et la sécheresse sont considérés comme deux facteurs majeurs influant l’agriculture dans les zones arides et semi arides. Approximativement, 40% des surfaces agricoles sur terre sont caractérisés par la présence d’un problème potentiel de salinité. Cette salinité peut être naturelle ou induite par les activités agricoles comme l’irrigation (avec de l’eau de faible qualité) ou utilisation de certains types d’engrais. Dans les écosystèmes arides et semi arides, elle résulte d’une forte irrégularité des précipitations associées à une importante évaporation favorisant l’accumulation des sels dans le sol, ce phénomène affecte près de 7% de la surface globale dans le monde. L’Algérie, qui offre toutes les variantes du climat méditerranéen, n’échappe pas à cette règle, presque 3,2 millions d’hectares de la surface sont touché par la salinité.
Sommaire
INTRODUCTION
CHAPITRE I - ETUDES BIBLIOGRAPHIQUE
I. Généralités sur la fève (Vicia faba L.)
I.1. Origine et répartition géographique
I.2. Position systématique
I.3. Description botanique
I.3.1. La tige
I.3.2. Feuilles
I.3.3. Fleurs
I.3.4. Fruit
I.3.5. Graines
I.3.6. Le système racinaire
I.4. Propriétés nutritionnelles
I.5. Développement et Ecologie de la plante
I.6. Maladies et ravageurs
I.7. Intérêts culturaux de la fève
I.7.1. Intérêt agronomique
I.7.2. Intérêt alimentaire
I.8. Importance de la culture et zones de production de la fève en Algérie
II. La salinité du sol
II.1. Définition de la salinité
II. 1.1. La salinisation primaire
II.1.2. La salinisation secondaire
II.2. Répartition géographique et importance des sols affectés par la salinité
II.3. Classification des sols salins
II.4. Notion de stress
II.5. Comportement des végétaux vis-à-vis d’un stress salin
II.5.1. Effet du stress salin sur l’eau dans la plante
II.5.2. Effet du stress salin sur la germination
II.5.3. Effet du stress salin sur la croissance et le développement
II.5.4. Effet du stress salin sur l’anatomie de la feuille
II.5.5. Effet du stress salin sur l’absorption
II.5.6. Effet du stress salin sur les pigments photosynthétiques et les protéines
II.5.7. Effet du stress salin sur les lipides
II.5.8. Effet du stress salin sur le métabolisme de l’azote
II.5.9. Effet du stress salin sur l’ultrastructure du chloroplaste
II.5.10. Effet du stress salin sur la photosynthèse
II.6. Les stratégies de résistance à la salinité
II.6.1. Exclusion
II.6.2. Inclusion
II.6.3. La réexcrétion
II.7. Mécanismes d'adaptation à la salinité
II.7.1. Une régulation de la croissance
II.7.2. Une homéostasie cellulaire
CHAPITRE II - MATERIEL ET METHODES
I. Matériel végétal
II. Méthodes
Etude 1: Effet de la salinité sur la germination des graines
1. Dispositif expérimental et application du stress salin
2. Préparation des solutions salines (NaCl+CaCl2)
3. Les paramètres étudiés
Etude 2: Effet de la salinité sur les paramètres morpho-physiologiques et nutritionnels chez deux variétés de Vicia faba L.
1. Préparation du matériel de culture
1.1. Préparation du substrat de culture
1.2. Préparation des pots et rempotage du sable
2. Germination
3. Repiquage
4. Détermination et application des niveaux de stress
5. Les paramètres étudiés
5.1. Paramètres morphologiques
5.2. Paramètres physiologiques
5.3. Paramètre biochimiques
5.3. Paramètres nutritionnels
III. Analyses statistiques
CHAPITRE III- RESULTATS ET DISCUSSION
I. Résultats obtenus
Etude 1: Effet de la salinité sur la germination et la levée
1. Effet de la salinité sur la cinétique de la germination
2. Effet de la salinité sur le taux de germination final
3. Réversibilité de l'action de la salinité sur le taux de germination
Etude 2: Effet de la salinité sur les paramètres morpho-physiologiques et nutritionnels chez les plantes de Vicia faba L. var. Ras El Aioun et Wed Zenati.
1. Effet de la salinité sur les paramètres morphologiques
1.1. Effet de la salinité sur la longueur de la tige
1.2. Effet de la salinité sur la longueur racinaire
1.3. Effet de la salinité sur le volume racinaire
1.4. Effet de la salinité sur le poids frais
1.5. Effet de la salinité sur le poids sec
2. Effet de la salinité sur les paramètres physiologiques
2.1. Effet de la salinité sur la teneur en eau
2.2. Effet de la salinité contenu relatif en eau
3. Effet de la salinité sur l’accumulation de la proline foliaire (paramètre biochimique)
4. Effet de la salinité sur les paramètres nutritionnels
4.1. Effet de la salinité sur la teneur en Sodium foliaire
4.2. L'effet de salinité sur teneur en Potassium K+ foliaire
4.3. L'effet de la salinité sur le rapport Na/K
4.5. L'effet de la salinité sur la teneur en Calcium foliaire
II. Discussion
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUE
ANNEXE
Objectifs et thématiques de recherche
Cette étude vise à évaluer et à comparer la tolérance au stress salin de deux variétés locales de fève (Vicia faba L.), à savoir 'Ras El Aioun' et 'Wed Zenati'. L'objectif central est d'analyser la réponse de ces variétés face à l'action d'un facteur abiotique limitant, le sel, par l'étude conjointe de paramètres de germination sur semences et de paramètres morphologiques, physiologiques et nutritionnels sur de jeunes plantes âgées de quatre semaines.
- Effets du stress salin sur la cinétique et le taux de germination.
- Évaluation des paramètres de croissance (tige, racines, poids frais et sec).
- Analyse du statut hydrique des plantes (teneur en eau et contenu relatif en eau).
- Dosage des marqueurs biochimiques (proline foliaire).
- Suivi de l'équilibre nutritionnel ionique (teneurs en Na+, K+, Ca++).
Auszug aus dem Buch
I.5. Développement et Ecologie de la plante
Cinq stades principaux ont été distingués pour caractériser le développement de la fève : germination et levée, développement végétatif, développement reproductif, sénescence de la gousse et sénescence de la tige. Le développement végétatif se poursuit après que le développement reproductif ait commencé, ce qui signifie que les deux stades se déroulent en même temps (Kheloufi, 2004).
La fève se multiplie par graines. Le lit de semis de la fève n’a pas besoin d’être fin, mais la terre doit être ameublie par un labour. C’est une plante qui se sème à la volée ou en lignes ; en agriculture mécanisée, le semoir s’emploie couramment. La profondeur de semis est de 2–5 cm. La fève se cultive seule ou en association, par ex. avec des pois en Ethiopie, de la canne à sucre en Egypte et diverses espèces en Chine (blé, colza, coton et orge) (Brink et Belay, 2006).
La fève se cultive dans les régions tempérées, comme une culture d’hiver dans les régions subtropicales, et comme une culture de haute altitude sous les tropiques. Elle ne convient pas aux basses terres tropicales, où elle fleurit mais ne produit en général pas de gousses. Une température quotidienne moyenne aux alentours de 13°C est optimale pour sa croissance. La fève est localisée dans l'étage bioclimatique de 250 mm de pluie, tolère bien le froid (Herzog, 1984). La fève préfère les sols bien drainés, presque neutres (au pH de 6,5– 7,5), à fertilité moyenne. Elle ne tolère pratiquement pas l’asphyxie racinaire ou la sécheresse. La fève préfère les sols profonds, silico-argileux riches en matières nutritives et en humus (Kolev, 1976).
Résumé des chapitres
CHAPITRE I - ETUDES BIBLIOGRAPHIQUE: Ce chapitre présente une synthèse des connaissances sur l'espèce Vicia faba L. (botanique, écologie, usages) et détaille les mécanismes physiologiques et morphologiques impliqués dans la réponse des plantes face au stress salin.
CHAPITRE II - MATERIEL ET METHODES: Ce chapitre décrit en détail le protocole expérimental utilisé pour tester l'effet du stress salin (NaCl + CaCl2) sur deux variétés de fève, incluant les méthodes de culture, les mesures de germination et les analyses morpho-physiologiques et nutritionnelles réalisées.
CHAPITRE III- RESULTATS ET DISCUSSION: Ce chapitre expose et interprète les données expérimentales obtenues sur la germination, la croissance, le statut hydrique, l'accumulation de proline et la teneur en cations des deux variétés, tout en discutant leurs mécanismes de tolérance.
Mots-clés
Ecophysiologie, Vicia faba L., fève, salinité, stress salin, germination, croissance, proline, cations, sodium, potassium, calcium, ajustement osmotique, tolérance, Algérie.
Foire aux questions (FAQ)
Quel est l'objectif principal de ce travail de recherche ?
L'étude vise à analyser et comparer le comportement physiologique de deux variétés locales de fève ('Ras El Aioun' et 'Wed Zenati') lorsqu'elles sont exposées à un stress salin, afin de comprendre leurs mécanismes de réponse et de tolérance.
Quelles sont les variétés de fèves étudiées ?
Les variétés étudiées sont 'Ras El Aioun', provenant de la wilaya de Batna, et 'Wed Zenati', originaire de la wilaya de Guelma, toutes deux cultivées en Algérie.
Quelle méthode est utilisée pour appliquer le stress salin ?
Les plantes sont soumises à différentes concentrations d'une solution saline combinant du chlorure de sodium (NaCl) et du chlorure de calcium (CaCl2) (0, 50, 100, 300 et 600 meq/l) lors des essais de germination et de culture en serre.
Quels paramètres sont analysés pour évaluer la croissance des plantes ?
L'étude analyse plusieurs indicateurs morphologiques : la longueur de la tige et des racines, le volume racinaire, ainsi que le poids frais et sec des différents organes de la plante (racines, tiges, feuilles).
Quel est le rôle de la proline dans cette étude ?
La proline est dosée comme un marqueur biochimique de la résistance au stress. Son accumulation dans les feuilles est mesurée car elle joue un rôle crucial dans l'ajustement osmotique des plantes sous contrainte saline.
Quels sont les principaux éléments minéraux étudiés dans cette recherche ?
Les travaux se concentrent sur la dynamique cationique en mesurant les teneurs foliaires en sodium (Na+), potassium (K+) et calcium (Ca++) pour évaluer la perturbation de l'équilibre nutritionnel due à la salinité.
Comment la salinité affecte-t-elle la germination des deux variétés ?
Les résultats montrent que la salinité retarde et réduit le taux de germination pour les deux variétés, avec une inhibition totale observée aux fortes concentrations (300 et 600 meq/l). La variété 'Ras El Aioun' semble présenter une meilleure résilience par rapport à 'Wed Zenati'.
Quelle conclusion l'auteur tire-t-il sur la sensibilité des deux variétés ?
Bien que les deux variétés soient sensibles à la salinité dans la gamme de concentrations testées, les résultats suggèrent que 'Wed Zenati' est relativement plus sensible aux effets toxiques du sel que la variété 'Ras El Aioun'.
- Quote paper
- Abdenour Kheloufi (Author), 2022, Comportement physiologique de la fève sous condition saline, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1163843
