Il semble évident qu'un coup de vent qui déchire un champ de blé est une mauvaise nouvelle pour une récolte, mais qu'en est-il des brises plus douces ? Rebecca Hindhaug et ses collègues de l'Université d'Aberystwyth ont enquêté stimulation mécanique chez le blé découvrir. Ils se sont concentrés sur trois questions. Premièrement, l'âge de la plante affecte-t-il la réponse à la stimulation mécanique ? Deuxièmement, existe-t-il un seuil minimum pour la perception des stimuli mécaniques ? Troisièmement, l'effet du brossage manuel est-il différent de la stimulation naturelle du vent ? Ils ont constaté que même une légère stimulation avait un impact, un seul coup de pinceau quotidien étant perceptible. Ils ont également constaté que l'âge avait effectivement de l'importance.

Hindhaug et ses collègues ont découvert qu'il y avait eu des études de stimulation mécanique sur le blé, mais cela s'était concentré sur la verse. L'hébergement est lorsque les tiges des cultures sont déplacées en permanence d'une position verticale d'habitude par flambage de la tige, ou bien déplacement des racines. Cependant, que se passe-t-il avec les changements transitoires dus au vent ou aux animaux qui frôlent les tiges ?

L'équipe a examiné comment les plantes réagissaient au vent et au brossage en prenant des plantes âgées de deux semaines et en les affectant au hasard à l'un des trois groupes. Un groupe a été exposé à un ventilateur domestique fonctionnant à une vitesse de vent de 3.5 m/s. Les scientifiques ont fait tourner ce groupe pour s'assurer que toutes les plantes étaient exposées à la brise. Pour le deuxième groupe, ils ont été brossés sur un appareil spécial avec 20 coups de pinceau chaque matin. La plate-forme avait une barre réglable en hauteur pour s'assurer que le brossage était toujours à la moitié de la hauteur de la canopée. Le troisième groupe était le groupe témoin, sans traitement pour voir si le vent ou le brossage avait un effet.

« Le nombre de talles, de feuilles et de mesures de la biomasse a montré une augmentation significative pour les deux traitements, tandis que la longueur de la feuille supérieure de la talle principale a été considérablement réduite. Ces résultats ont montré que la stimulation mécanique des semis de blé âgés de 2 semaines par le brossage et le vent affectait de la même manière les paramètres phénotypiques évalués », écrivent Hindhaug et ses collègues.

"Étant donné que le brossage utilisant la plate-forme a permis un traitement plus contrôlable, uniforme et reproductible pour un plus grand nombre de plants de blé, le brossage a été utilisé dans les expériences de stimulation mécanique ultérieures."

En ce qui concerne la réponse à l'âge, plus la plante est jeune, plus l'effet est important, écrivent les auteurs. "La réduction de taille la plus importante (41 %) a été observée pour le groupe d'âge de 2 semaines, suivi des groupes d'âge de 4 semaines et de 6 semaines (réductions de taille de 16 % et 5 %, respectivement). La longueur de la talle principale, mesurée en fin de floraison, a également été significativement réduite dans toutes les tranches d'âge, mais sans effet clair d'âge-réponse (réductions de 11%, 16% et 6%, respectivement pour les 2-, 4 - et groupes d'âge de 6 semaines).

Les plantes âgées de deux semaines ayant la plus grande réponse, l'équipe a entrepris de voir quelle était la dose-réponse. Combien de coups ont-ils dû donner à une plante pour trouver un effet ? Ils ont pris des plantes à partir de deux semaines et les ont brossées quotidiennement pendant le mois suivant. Certaines plantes n'ont eu qu'un seul coup, mais d'autres en ont eu plus, un groupe recevant jusqu'à vingt coups par jour.

« L'application d'un seul coup de pinceau par jour pendant quatre semaines a réduit la hauteur de la plante de 146 mm (24 %) par rapport aux plantes non traitées à la fin du traitement. L'augmentation du nombre de coups de pinceau quotidiens a encore réduit la hauteur de la plante (Fig. 3A), la hauteur moyenne de la plante après 20 coups étant à nouveau significativement inférieure (de 28 %) par rapport à un seul coup de pinceau quotidien et de 46 % par rapport aux témoins non traités », écrivent Hindhaug et collègues.

L'équipe a également découvert que le brossage pouvait augmenter ou diminuer le nombre d'épis pour les plants de blé. Le poids total des pointes a été réduit avec le brossage, mais sans réponse claire à la dose. En revanche, le brossage a augmenté le nombre de talles.

Ayant obtenu ces résultats dans des conditions contrôlées, Hindhaug et ses collègues ont sorti leur travail à l'extérieur pour voir s'il tenait dans le monde réel. Cette fois, l'équipe a protégé l'échantillon de contrôle avec des chicanes pendant que les expériences étaient exposées au vent. Ils ont constaté, comme prévu, que l'exposition au vent réduisait la hauteur des talles, le brossage causant une perte supplémentaire de hauteur, mais les deux traitements gagnaient également des talles. Alors que les plantes témoins avaient une moyenne de 5.8 talles, elles avaient 8 talles si elles étaient exposées au vent et 9.2 talles si elles étaient également balayées par le vent.

« Cette étude a révélé une remarquable réponse de l'âge et de la dose du blé à la stimulation mécanique. En plus d'affecter les caractères phénologiques des plantes, le traitement des plants de blé âgés de 2 semaines a significativement affecté le développement des épis et des grains. Avec les résultats d'expériences en plein air, les résultats mettent en évidence la complexité de la réponse à la stimulation mécanique », écrivent Hindhaug et ses collègues.

"Alors qu'une mécano-stimulation excessive peut clairement être nocive, les agriculteurs japonais traditionnels appliquent depuis des siècles la stimulation mécanique aux semis de blé en les piétinant, un processus appelé"Mugifumi», afin de les rendre plus résilientes et d'améliorer les rendements. Bien qu'il y ait peu de connaissances sur la dose-réponse ni sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à la mécano-détection et à la mécano-transduction dans les céréales, nos résultats montrant que la stimulation mécanique peut augmenter la biomasse aérienne, augmenter le nombre de talles et affecter le développement des grains, corroboré par la tradition de " mugifumi », soulignent l'importance de la stimulation mécanique pour la productivité du blé.