Les cultures et le changement climatique
Le changement climatique entraînera un assèchement des sols, qui aura un impact sur la disponibilité d'eau et de nutriments dans les sols de surface pour les espèces de culture. Pour s'adapter, les plantes devront développer des racines dans d'autres strates du sol, mais des facteurs complexes et mal compris ont une influence sur la capacité des plantes à faire cela. Le projet EUROOT (Enhancing resource uptake from roots under stress in cereal crops), financé par l'UE, a étudié des racines de céréales. L'étude a précisé comment ces espèces acquièrent de l'eau et des nutriments par leurs racines, et également comment les plantes maintiennent leur croissance sous conditions de stress. Les chercheurs ont identifié des marqueurs génétiques pour diverses caractéristiques physiologiques et morphologiques des racines, à utiliser pour les programmes de sélection. Le travail de sélection du groupe a permis d'isoler des gènes et illustré comment ils peuvent être utilisés en combinaison pour la sélection de caractéristiques racinaires spécifiques. Les espèces étudiées incluent le maïs, le riz, l'orge et le blé dur. Les résultats ont montré que le maïs répond au placement en profondeur des nutriments en développant des racines à la profondeur appropriée. Une croissance de ce type peut aider les plantes à résister à l'assèchement des sols, tout en maintenant la productivité. Le pH des sols a également une influence majeure sur la manière dont les racines se développent pour obtenir du phosphore, et la structure racinaire optimale varie ainsi en fonction du pH. Ces résultats ont des implications importantes pour les procédures de contrôle dans les programmes de sélection et les pratiques de gestion des sols. L'équipe a également identifié des signatures hormonales et moléculaires pour diverses réponses racinaires, dépendant des conditions environnementales du sol. Le travail a également révélé la base génétique des variations de la conductivité hydraulique racinaire en fonction des niveaux de nitrate. Les résultats ont permis aux chercheurs de développer des stratégies pour optimiser l'utilisation de l'eau sous diverses conditions d'engrais azotés. Le projet EUROOT a développé plusieurs méthodes d'évaluation des variations de la structure des racines en fonction de l'apport en nutriments. Les méthodes incluent une combinaison de techniques de rayons X, de tomographie informatisée et d'imagerie à résonance magnétique. Les chercheurs ont conclu que les caractéristiques des racines d'orge et de maïs présentent un fort caractère héréditaire, et ils ont corrélé les marqueurs génétiques à des caractéristiques racinaires particulières. Les flux d'eau et de nutriments dans et autour des racines de céréales ont été modélisés, avec les conséquences pour les processus d'absorption. Les résultats du projet améliorent la compréhension de la réponse des racines aux conditions environnementales du sol. Ainsi, l'agriculture européenne sera mieux outillée pour sélectionner des cultures plus tolérantes à un climat qui se réchauffe.
Mots‑clés
Cultures, changement climatique, racines, nutriments, sol, assèchement de la terre, EURoot
