roseau géant (Arundo Donax L.) pousse si haut grâce à ses racines profondes. Cependant, ce n'est pas seulement une question de soutien physique. La plante peut utiliser les racines les plus profondes pour puiser de l'eau lorsque les couches supérieures du sol se dessèchent. "[]Les sources d'eau profondes du sol constituent une ressource importante et plus fiable pour la survie, la croissance et le développement des plantes que les sources d'eau de surface des précipitations irrégulières et rares", ont déclaré Walter Zegada-Lizarazu et Andrea Monti dans le Annals of Botany. "Ces sources deviennent encore plus importantes dans le contexte d'un scénario de changement climatique qui prévoit une diminution des précipitations et une augmentation des températures ce qui, à son tour, entraînera des risques accrus d'événements de sécheresse plus graves et plus fréquents. Mais comment réagissent les différentes racines ?

Pour le savoir, Zegada-Lizarazu et Monti se sont tournés vers un rhizotron, un compartiment profond avec du verre sur les côtés pour leur permettre de voir comment les racines poussaient dans différentes circonstances. Il y avait toujours le problème de savoir comment contrôler différentes circonstances dans la même colonne de sol, mais les scientifiques avaient une solution simple.

Figure récapitulative décrivant les principaux résultats de l'étude ainsi qu'une illustration schématique de la façon dont les deux compartiments racinaires fonctionnent ensemble. Image : Zegada-Lizarazu et Monti 2019.

Ils avaient deux colonnes de sol de 50 cm de haut. Entre eux, ils ont mis un mélange de gelée de pétrole / paraffine de 1 cm d'épaisseur, pour créer une couche imperméable à l'eau, à travers laquelle les racines pourraient pousser. Les racines pourraient perturber la couche lors de leur passage, de sorte que les auteurs ont également mis un petit maillage dans la couche pour aider à la maintenir en place.

Avec la colonne de sol maintenant haute d'un mètre divisée en deux, ils pourraient pousser A.donax. Lorsqu'elle était dans les deux moitiés, les scientifiques pouvaient à la fois mesurer et manipuler la teneur en eau du sol des moitiés supérieure et inférieure de la colonne, indépendamment.

"Le stress hydrique imposé dans les compartiments supérieurs a considérablement modifié les schémas de croissance et de développement des roseaux géants", ont déclaré Zegada-Lizarazu et Monti. "Lorsque le stress hydrique a été imposé aux couches supérieures du sol, la principale source d'eau pour la plante est devenue les compartiments plus profonds, et l'absorption d'eau des couches plus profondes du sol était en moyenne (tout au long de la saison de croissance) 69 % plus élevée que dans le traitement témoin."

Les niveaux d'acide abscissique (ABA) dans les plantes variaient également entre l'expérience et le contrôle, mais pas toujours de manière significative, ont déclaré les auteurs. "Les niveaux d'ABA foliaire (moyennés sur les dates d'échantillonnage) étaient 13 % plus élevés dans le traitement DR que dans le contrôle, mais cette différence n'était pas statistiquement significative... D'autre part, à 137 JAT, l'ABA dans les racines de la sécheresse supérieure -les couches traitées étaient 2.6 fois plus élevées que dans la couche correspondante dans des conditions bien arrosées… »

Alors, que se passe-t-il avec l'ABA dans les racines ? "Les changements dans la conductivité hydraulique des racines pourraient être liés à une augmentation de l'ABA synthétisé dans les racines soumises à des conditions de stress... qui peuvent en même temps induire des facteurs de transcription impliqués dans l'expression génique des aquaporines..., les protéines des canaux hydriques qui facilitent l'écoulement intense de l'eau à travers les tissus racinaires … », Cet ABA supplémentaire doit aller quelque part et avoir une cible possible. "[N]ous supposons que le système racinaire profond (c'est-à-dire le transport basipétal à travers le phloème) est l'un des puits de l'ABA synthétisé en raison de la sécheresse, soit dans les racines, soit dans les feuilles (comme suggéré par Manzi et al., 2015). Cela peut avoir conduit à une amélioration de la conductivité hydraulique, en particulier au niveau apoplastique, où l'effet de l'ABA est plus prononcé. »

Zegada-Lizarazu et Monti concluent que comprendre comment l'ABA signale aux racines et aux feuilles sera important dans la croissance A.donax. « Ces réponses des plantes peuvent avoir des implications importantes pour la sélection des zones où le roseau géant peut être cultivé (c'est-à-dire des zones marginales arides ou semi-arides avec une nappe phréatique peu profonde). Ils ont également des implications pour la mise en œuvre de certaines pratiques de gestion agronomique (irrigation, densité de plantation, etc.) visant à développer des stratégies d'utilisation de l'eau plus efficaces, car la principale préoccupation dans les climats méditerranéens arides et semi-arides est plutôt la production par unité d'eau appliquée. que la production absolue, de sorte que des systèmes de culture plus efficaces et durables pourraient être développés.