Observation sur le système racinaire du riz Logiciel Racine 

Les systèmes racinaires étudiés ont été analysés par le logiciel Racine 2 (Chopart, J.L., Mézo, L., Mézino, M., 2009). La méthodologie permet de représenter l’ensemble du profil racinaire (Photo 4) à travers les différents horizons du sol dans lesquelles les racines se développent. L’objectif est de déterminer la capacité du système racinaire de la plante à trouver des nutriments disponibles et l’eau utilisable. La profondeur du système racinaire est particulièrement utile pour modéliser et raisonner la fertilisation et l’irrigation (Chopart, J.L., et al., 2008). Des profils racinaires ont été réalisés sur l’expérimentation GSRUSE sur deux systèmes LAB (Labour) 60N et AC L (Agriculture de conservation légumineuse) 60 N pendant deux saisons et à deux stades du riz début montaison et floraison sur trois répétitions. Photo 4. Profil racinaire sur le riz Les différentes étapes sont les suivantes : – Des fosses de largeur de 1 m et de profondeur de 1 m ont été réalisées le jour de l’observation avec un nettoyage à l’eau pulvérisée du plan vertical de manière à faire ressortir les racines avant de les couper aux ciseaux ; – Les observations ont été faites sur quatre poquets de riz sur deux plans verticaux situés à 2,5 et 7,5 cm de ces poquets ; – Les comptages ont été effectués sur les intersections racines-sol avec une grille de maillage de 5 x 5 cm, jusqu’à une profondeur de 80 cm ; – Les données de nombre de ces intersections de chaque maille ont été intégrées dans le logiciel Racine2 (Schéma 1) de manière à obtenir la longueur racinaire. 14 Schéma 1. Schéma conceptuel du Logiciel Racine.

Extraction de sol et mesure N in situ

Le suivi de N minéral au champ (Rakotoarivelo, M., 2017) pendant le cycle de la culture de riz a été effectué à sept dates pour GSRUSE avec un prélèvement par semaine du semis jusqu’à la phase tallage de riz sur l’horizon 0 – 10 cm et à quatre dates pour STRADIV, avec quatre prélèvements au semis, au tallage, à la floraison et à la récolte sur l’horizon 0 – 80 cm divisé en cinq couches soient 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 et 60-80 (Photo 5) avec deux tarières. Sur GSRUSE, l’échantillon est un mélange de trois prélèvements pour une parcelle et pour STRADIV, six sur 0-10 cm et trois pour les autres profondeurs en suivant le protocole de la mesure N minéral in situ (ANNEXE 5). Extraction d’échantillons de sol Extraction de solution de sol in situ sur Labour et sur SD Stylo, 6 répétitions Photo 5. Extractions in situ pour la mesure N minéral. 

Le modèle DSSAT

Les modèles de simulation de culture simulent la croissance, le développement et le rendement en fonction de la dynamique sol-plante-atmosphère. DSSAT (Schéma 2) est un modèle d’applications pour les données météorologiques, pédologiques, génétiques, de gestion des cultures et d’observation, et comprend des exemples de données pour tous les modèles de culture. Nous avons utilisé DSSAT version 4.6, avec CERES-blé comme modèle de culture (plus complet en milieu végétal que CERESriz), CENTURY pour simuler la dynamique C et N du sol et le modèle de bilan hydrique du sol Ritchie, Ce modèle a déjà été utilisé pour évaluer et analyser la performance agronomique des systèmes de culture en AC (Scopel, E., et al., 2004). Les paramètres d’entrée pour le sol ont été dérivés des propriétés du sol du site et des conditions initiales à partir des mesures sur la couche supérieure pour l’expérimentation GSRUSE, et pour STRADIV à la profondeur de 80 cm (profondeur maximale du profil racinaire divisé en cinq couches de 10 cm (0-10 et 10-20 cm) ou 20 cm d’épaisseur (20-40, 40-60 et 60-80 cm). Les résultats des simulations ont été analysés en termes de bilans « inputs » et « outputs » avec pour les mêmes expérimentations, les sorties principales suivantes : – Quantités N03 – et en NH4 + du sol restant en fin de cycle ; – N minéral mobilisé par les microorganismes du sol ; – NO3 – lixivié ; – N dénitrifié (NO2, NO et N2) ; – N absorbé par la culture. Pour la suite de l’analyse nous avons présenté les résultats sous la forme N absorbé par le riz, N reliquat Sol (somme de N03 – + en NH4 + du sol restant en fin de cycle et de N minéral mobilisé par les microorganismes du sol), et ensuite les pertes, N lixivié Sol et N dénitrifié Sol. 16 Schéma 2.. Schéma conceptuel du logiciel DSSAT

Mesure sur les plantes : biomasse aérienne et grains

A. SPAD (Soil-Plant Analysis Development) La mesure réalisée avec l’appareil KONIKA MINOTA donne des mesures SPAD qui sont l’estimation de la teneur en chlorophylle de la feuille de riz, comme indicateur de la nutrition azotée de la plante (Photo 6). Cette mesure a été effectuée à la montaison à 57 JAS en 2015 et 65 JAS en 2016 sur la dernière feuille émise avec trois mesures sur chaque feuille (base, milieu, haut) sur dix plants pris au hasard (Balasubrahamanian, V., et al, 2000). Photo 6. Mesure de la teneur en chlorophylle du riz avec lecteur SPAD. 17 B. SPIR (Spectrale en Proche Infrarouge) L’azote total du riz a été estimé par analyse SPIR (Spectrale en Proche Infrarouge) à l’aide d’un monochromateur Labspec 4 muni d’un contact probe et de fibres optiques. Les échantillons de pailles (Photo 7) au stade tallage, montaison, floraison et maturité (environ à 28, 58, 82 et 119 JAS et de grains à 119 JAS) avaient été préalablement séchés à 60°C dans une étuve (Photo 8), broyés par trois fois, une fois au tamis grossier sur 200 g de MS, et deux fois au tamis fin sur 50 g de manière à homogénéiser l’échantillon. La gamme spectrale couverte par le Labspec 4 est comprise entre 1000 nm et 2500 nm avec un pas d’acquisition de 1 nm. Les 60 échantillons ont tous fait l’objet de quatre mesures spectrales qui ont été moyennées et analysées pour obtenir une prédiction satisfaisante à partir d’une base de référence déjà existante.