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Tomate : augmentation du rendement et réduction de l’incidence de la pourriture apicale par fertirrigation au nitrate

Bien que l’assimilation de NO3- consomme plus d’énergie que celle de NH4+, peu d’espèces végétales sont performantes quand le NH4+ est la seule source d’azote, et de nombreuses plantes développent des symptômes de toxicité quand elles sont exposées à de fortes teneurs en NH4+. Les lésions peuvent prendre la forme d’une chlorose des feuilles, une baisse de la photosynthèse nette, un rendement moindre des plants, une teneur inférieure en cations et des variations des taux de métabolites tels que les acides aminés ou les acides organiques.

Pour étudier si la greffe pouvait atténuer les effets négatifs de la nutrition à l’ammonium sur une culture sensible telle que la tomate, trois expériences sous serre en blocs aléatoires complets ont été réalisées en Allemagne en 2008-2009. Des plants de tomates du cultivar Moneymaker ont été soit autogreffés soit greffés sur le porte-greffe populaire Maxifort. Pour les deux premières expériences (en 4 répétitions), les plants ont été transférés dans des pots en verre de 2 L remplis d’une solution nutritive aérée. Les paramètres de croissance végétative et la teneur des feuilles en nutriments ont été déterminés. Lors de la première expérience, la réponse des plants à 5 valeurs de pH a été étudiée dans une solution nutritive d’une proportion relative NO3-/ NH4+ élevée. La deuxième expérience à comparer l’effet de la graisse avec quatre proportions relatives NO3-/ NH4+ dans la solution nutritive, à un pH constant de 5,7±0,1 et un apport total en N de 23 mM. Les effets de l’exposition à ces proportions de deux sources d’azote dans la pratique, sur la teneur en nutriments et le rendement de la plante, ont été étudiés lors de la troisième expérience, sur des plants cultivés dans des rigoles continuellement irriguées en solution nutritive, à une densité de 1,6 plant.m-2, avec deux répétitions de 6 plants par parcelle (Tableau 1).

Le pH de la solution nutritive n’a pas produit d’effet sur la croissance des plants ni sur la teneur en N, en P ou en K des feuilles. En revanche, il a influé sur la teneur des feuilles en nutriments 20 jours après le repiquage : les concentrations en Ca, Mg et Cu ont augmenté, et les concentrations en Fe, Mn et Zn ont diminué avec l’augmentation du pH de la solution nutritive de 3,5 à 7,5. Cela correspond aux modèles de prédiction de l’effet du pH sur l’assimilation des nutriments par les plants. Les plants greffés ont présenté des concentrations en Ca, Fe, Zn et Cu supérieures aux plants autogreffés, mais aucune interaction significative n’a été observée entre la greffe et la réponse au pH.

Dans les deuxième et troisième expériences, la biomasse des feuilles et le rendement en fruits ont diminué en réponse à l’augmentation de la teneur de la solution nutritive en NH4+, et les concentrations en macro-et microélements ont également été affectées par le rapport NO3-/ NH4+. La combinaison du greffage n’a pas influencé ces paramètres, et aucune interaction n’a été établie entre la forme du N et le greffage.

L’assimilation des principaux cations Ca2+ et Mg2+ a réduit en réponse à l’augmentation des concentrations externes en NH4+ (Tableau 1). Cela s’explique par le mécanisme d’équilibre des charges lors de l’assimilation des ions, quand l’assimilation des cations ammonium empêche l’assimilation des autres cations pour maintenir l’électroneutralié dans la plante. La diminution de la croissance du rendement des plants dans cette expérience s’explique par ces faibles concentrations en calcium et en magnésium dans les feuilles. La carence en calcium lors de la nutrition en NH4+ peut altérer l’intégrité de la membrane, abaissant ainsi la concentration en magnésium et affectant négativement le fonctionnement des mitochondries et des chloroplastes. Cette explication est soutenue par les mesures des échanges gazeux au cours de cette expérience, qui ont révélé une diminution significative de l’activité photosynthétique pour les traitements à 70 % et à 100 % de NH4+. La diminution du rendement commercialisable en réponse à l’augmentation de la teneur de la solution nutritive en NH4+ a résulté principalement de l’augmentation des désordres physiologiques des fruits (PA), qui a réduit le nombre de fruits commercialisables par plant. L’incidence de la PA dans cette expérience a augmenté avec l’augmentation de la concentration en ammonium dans la solution nutritive, et est corrélée négativement à la teneur en calcium dans les fruits et les feuilles de tomate (Tableau 1). Le greffage du cultivar Moneymaker sur le porte-greffe Maxifort n’a pas atténué les effets négatifs de la nutrition à l’ammonium sur une culture sensible telle que la tomate.

​​Tableau 1. Effet du la proportion relative NO3-/ NH4+ de la solution nutritive sur le rendement, la pourriture apicale (PA) et la teneur en nutriments des feuilles des tomates fertirriguées. La forme du N a produit un effet significatif sur tous les paramètres, mais aucune variation statistiquement significative n’a été établie entre les combinaisons de greffage (ANOVA à double sens avec effet linéaire significatif où p ≤ 0,05 [*] ou 0,01[**] NS = non significatif).

Autor

Borgognone, D., G. Colla, Y. Rouphael, M. Cardarelli, E. Rea et D. Schwarz, 2013. Effect of Nitrogen Form and Nutrient Solution pH on Growth and Mineral Composition of Self-Grafted and Grafted Tomatoes. Scientia Horticulturae, 149: 61-69.

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