La surface foliaire détermine en grande partie l'interception de la lumière et la transpiration chez les plantes. L'augmentation de la surface foliaire des cultures au fil du temps dépend de variables à différents niveaux d'organisation : la densité de plantes au niveau de la population ; le nombre de pousses par plante et le développement de ces pousses au niveau de l'organisme ; et enfin, l'expansion individuelle des feuilles au niveau de l'organe. Cependant, ces variables sont rarement prises en compte dans les modèles de culture.
Les mélanges de luzerne et de graminées comptent parmi les cultures fourragères les plus répandues dans de nombreuses régions tempérées. Dans ces communautés, l'expansion de la surface foliaire de la luzerne s'est avérée être le principal attribut expliquant l'interception de la lumière par la composante légumineuse et sa production de biomasse à la fois à l'échelle de la canopée et de la plante. Un article récent dans Annals of Botany évalue la sensibilité relative des processus morphogénétiques de la luzerne impliqués dans l'expansion de la surface foliaire des plantes (développement des pousses primaires, ramification et expansion des feuilles) en réponse à la disponibilité de la lumière.
Baldissera, TC, Frak, E., de Faccio Carvalho, PC et Louarn, G. Le développement des plantes contrôle l'expansion de la surface foliaire des plants de luzerne en compétition pour la lumière. (2014) Annals of Botany, 113 (1), 145-157.
La croissance des cultures en mélange est plus variable et difficile à prévoir que celle en peuplements purs. La répartition de la lumière et l'expansion de la surface foliaire des cultures jouent un rôle important dans l'explication de cette variabilité. Cependant, dans de nombreuses cultures couramment cultivées en mélange, y compris l'espèce fourragère luzerne, la sensibilité et l'importance relative des réponses physiologiques impliquées dans la modulation lumineuse de l'expansion de la surface foliaire restent à établir. Cette étude a été conçue pour évaluer la sensibilité relative du développement des pousses primaires, de la ramification et de l'expansion des feuilles individuelles chez la luzerne en réponse à la disponibilité de la lumière.
Deux expériences ont été réalisées. Le premier a étudié des plantes isolées pour évaluer le potentiel de développement de différents types de pousses et périodes de croissance. La seconde consistait à manipuler l'intensité de la compétition pour la lumière à partir d'une gamme de couverts en peuplements purs et mixtes à deux densités afin d'évaluer les effets relatifs sur le développement des pousses, la croissance foliaire et la démographie des plantes et pousses.
Le développement des pousses en l'absence de compétition lumineuse était déterministe (phyllochrons constants de 32·5 °Cd et 48·2 °Cd pour les axes primaires et les branches, probabilité de ramification de 1, retard constant de 1·75 phyllochrons avant l'éclatement des bourgeons axillaires) et identique quels que soient le type de pousse et les périodes de croissance/repousse. Au cours des expériences de compétition lumineuse, les changements dans le développement des plantes ont expliqué la plupart des variations de la surface foliaire des plantes, la taille moyenne des feuilles contribuant dans une moindre mesure. Le développement des branches et le nombre de pousses par plante étaient les composantes de la surface foliaire les plus affectées par la disponibilité de la lumière. Le développement de l'axe primaire et la démographie des plantes n'ont été affectés que dans des situations de forte compétition lumineuse.
Les composantes de la surface foliaire des plantes différaient quant à leur sensibilité à la compétition lumineuse. Le modèle de développement potentiel des pousses présenté dans cette étude pourrait servir de cadre pour intégrer les réponses lumineuses dans les modèles de cultures de luzerne.
