Paramétrage, calage et test de validité d’un modèle de croissance et de productivité du sorgho

PHYSIOLOGIE DU SORGHO (SORGHUM BICOLOR (L.) MOENCH)

Phénologie : croissance et développement Globalement, on considère quatre phases dans le cycle du sorgho (Langlet, 1973 ; Eastin et al., 1983 ; Krieg et Lascano, 1990 ; Chantereau et Nicou, 1991 ; Murty et al., 1995)

Germination et émergence

La graine de sorgho semée dans un terrain humide, s’imbibe et gonfle. Si le sol est chaud (températures supérieures à 20°C), la germination a lieu rapidement. C’est le cas lors de la saison des pluies en zone tropicale. Le coléoptile émerge du sol 3 ou 4 jours après le semis. En conditions plus froides de contre saison ou dans les régions tempérées, l’apparition des plantules peut necessiter de une à deux semaines. Une fois le coléoptile à l’air libre, une première feuille perce son extrémité. L’émission des feuilles suivantes se fait rapidement. Dans le même temps, la croissance racinaire est active (Chantereau et Nicou, 1991).

Développement végétatif

Après l’émergence, la plante devenue autotrophe, commence une intense croissance végétative. Grâce à une photosynthèse en C4, le sorgho a un taux de production de matière sèche élevé, par rapport aux quantités d’eau absorbées. Dans de bonnes conditions, le tallage commence 15 jours environ après le semis. Le tallage est limité dans le temps par un mécanisme physiologique interne. Il peut reprendre lors de circonstances exceptionnelles: aléas climatiques, attaques parasitaires.

Le nombre de thalles émises, les périodes et les rythmes d’émission dépendent fortement du génotype, de la température et de la durée du jour (Downes, 1968; Escalada et Plucknett, 1975) La température optimale pour la croissance végétative se situe le plus souvent entre 33 et 34° C. Le rythme d’émission des feuilles est alors de une, tous les cinq jours environ. Parallèlement, les racines se développent en nombre, en taille, et en volume. Leur capacité d’alimentation minérale se situe essentiellement dans les 30 premiers cm du sol. Par contre il semble y avoir des possibilités d’absorption de l’eau à des profondeurs beaucoup plus importantes (jusqu’à 1,80 m).

L’initiation florale se produit généralement lorsque la plante est haute de 50 à 60 cm. La poursuite du développement végétatif qui intervient après et qui peut être importante (par élongation des tiges notamment) est uniquement assurée par la croissance cellulaire. L’apparition de l’inflorescence est précédée par un gonflement de la gaine de la dernière feuille. En 6 à 10 jours par croissance du pédoncule, la panicule se dégage : c’est la montaison. Normalement la floraison intervient lorsque la panicule s’est entièrement déployée 

Floraison

Cette phase marque un changement profond dans la physiologie de la plante. Le sorgho est une plante de jours courts c’est à dire sa floraison n’est induite que si dans un cycle de 24 heures, la durée de la période diurne est inférieure à une valeur critique (Chantereau et Nicou, 1991

Alimentation en eau

Les besoins en eau (évapotranspiration réelle maximal : ETM) d’une culture sont déterminés par l’évolution de la consommation hydrique d’une surface cultivée dont les plantes sont bien alimentées en eau; et dont la croissance végétative (aérienne et racinaire) se réalise dans de bonnes conditions sanitaire et d’alimentation minérale (Chantereau et Nicou, 1991). Les besoins en eau du sorgho varient dans une fourchette de 350 à 750 mm en fonction: de la longueur du cycle, de la masse du couvert végétal, et de la pluviométrie.

En fonction des différentes pertes (ruissellement, percolation, évaporation), du système racinaire du sorgho, et de la capacité de rétention du sol, une disponibilité en eau supérieure d’au moins 30 à 40% aux besoins est nécessaire (Chantereau et Nicou, 1991). Le sol nu absorbe les rayons solaires qui le dessèche rapidement en surface. Lorsque ces surfaces sont couvertes de végétaux, ceux-ci reçoivent le rayonnement, transpirent, maintenant ainsi une humidité au sol. Les feuilles exposées ouvrent les stomates permettant ainsi la diffusion du CO2 pour la photosynthèse, mais également une perte de vapeur d’eau par transpiration. Une transpiration excessive pourrait conduire au flétrissement (McCree and Keener, 1974).

Pour un maintien, les plantes doivent être à mesure de transiter l’eau du sol à travers les racines, les tiges, jusqu’aux feuilles. Ce système continu est désigné par le terme : continuum sol-planteatmosphère (SPAC) (Duncan, 1971).La dynamique de l’eau dans ce système est désignée par bilan hydrique