Les agriculteurs qui cultivent du riz pluvial sont confrontés à quelques défis, des approvisionnements limités en eau et en phosphore (P). Pieterjan De Bauw et ses collègues ont travaillé sur des modèles pour voir quelles caractéristiques des racines aident le riz à absorber le phosphore du sol. Leurs résultats pourraient aider les agriculteurs là où le riz pluvial est cultivé, en Asie, en Afrique et en Amérique centrale.
Pour aider à construire les modèles, l'équipe a d'abord obtenu des données en cultivant du riz en colonnes, afin de pouvoir observer la croissance des racines. Il y avait trois conditions différentes, avec des concentrations déficientes, sous-optimales et non limitantes de phosphore dans le sol. L'équipe a fait pousser les plantes dans des conditions variables, puis les a récoltées. Les pousses ont ensuite été examinées pour la concentration en P, mais les racines ont subi un processus différent.
« Immédiatement après avoir retiré la pousse, le cylindre de sol a été soigneusement retiré du pot et coupé avec précision en trois segments. Une partie comprenait un segment (A) de 0 à 15 cm de profondeur qui comprenait les « racines peu profondes » ; un autre segment (B) comprenait du sol de 15 à 30 cm de profondeur, y compris les «racines intermédiaires» ; et le dernier segment incorporait les « racines profondes » sous une profondeur de 30 cm », écrivent les auteurs dans leur article.
Les racines ont ensuite été soigneusement examinées à l'aide de "shovelomics" pour évaluer leurs traits. Cela a fourni les données à utiliser CRootBoxComment à créer un modèle structurel fonctionnel des racines des plantes.
"Plusieurs phènes à racine unique (par exemple, le nombre de racines nodales, le rayon nodal, la densité latérale, etc.) contribuent tous à la performance d'un système racinaire, mais l'utilité d'un phène racine dépend d'autres phènes, qui peuvent être synergiques ou antagoniste. Par conséquent, la modélisation fonctionnelle-structurelle est l'approche la plus pratique pour évaluer le grand nombre d'interactions de phène racine avec d'autres phènes ou variables environnementales... Ce travail a démontré comment plusieurs réponses simultanées de phène racine peuvent être intégrées dans CRootBox », écrivent De Bauw et ses collègues. .
L'équipe de botanistes a découvert que la clé de la captation du phosphore se trouvait dans les pointes des racines. "La quantification de la contribution des types de racines à la fois à l'absorption de P et d'eau a révélé les caractéristiques les plus pertinentes des racines améliorant la faible tolérance au P et/ou à la sécheresse. Les racines de type S sont importantes pour l'absorption de P, mais les types L et leurs branches améliorent en outre l'absorption d'eau pendant les périodes de séchage, contribuant ainsi potentiellement à la tolérance combinée à la sécheresse et à la carence en P dans les sols pour le riz pluvial.
