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Dynamique thermique des fruits au sein d’un couvert – Caractérisation et modélisation

PIAF, INRA Clermont Ferrand
le 01/07/2011 à 11:00

Résumé

Le développement et la qualité des fruits (taille, coloration, teneurs en sucre, en composés secondaires) dépendent fortement de leur température car celle-ci va impacter de nombreux processus biochimiques dans la phase de développement et de maturation (division cellulaire, respiration, élaboration des composés secondaires, brûlures corticales, attraits de ravageurs). Cette dépendance est bien intégrée au sein des modèles de développement et de maturation des fruits. Toutefois c’est la température d’air et pas la température du fruit qui est prise en compte, et ce pour plusieurs raisons. Premièrement accéder à la température d’un fruit nécessite de prendre en compte son environnement thermique qui est lié à la structure 3D de l’arbre qui porte le fruit (i.e. sa position dans l’arbre), au climat, et à ses propriétés thermiques. Un arbre fruitier portant des centaines de fruits, il faut également pouvoir accéder à cette variabilité au sein du couvert. Enfin, et contrairement aux feuilles, les fruits sont des organes volumiques. Ils présentent donc gradients thermiques spatiaux qui peuvent être importants (1.5°C/cm). Cette variabilité spatiale et locale rend difficile de définir "une" température du fruit ou nécessite d’être caractérisée.

Variabilités spatiales à l’échelle du fruit (objet volumique), à l’échelle de l’arbre (structure 3D du couvert), dynamique temporelle (lié aux conditions météorologiques) caractérisent la dynamique thermique des fruits. Il est possible d’explorer ces aspects via la mise en place d’expérimentations dédiées mais seulement de manière limitée. Par contre l’approche de modélisation basée sur des maquettes virtuelles d’arbre semble offrir un cadre de travail pertinent car elle permet conceptuellement d’appréhender à la fois la totalité des échelles concernées et la dépendance temporelle des processus.

Après avoir présenter l’intérêt, les particularités et les difficultés de l’étude de la température des fruits, la mise en œuvre d’une approche couplant arbre virtuel 3D et modèle de transfert thermique à l’échelle du fruit sera présentée.

Références

Saudreau M, Sinoquet H, Santin O, Marquier A, Adam B, Longuenesse JJ, Guilioni L, Chelle M. 2007. A 3-d model for simulating the spatial and temporal distribution of temperature within ellipsoidal fruit. Agricultural and Forest Meteorology, vol 147, 1–15

Saudreau M., Marquier A., Adam B., Monney P. and Sinoquet H., 2009, Experimental Study of Fruit Temperature Dynamics within Apple Tree Crowns, Agricultural and Forest Meteorology 149(2): 362-372

M. Saudreau, A. Marquier, B. Adam and H. Sinoquet, 2011, Modelling fruit-temperature dynamics within apple tree crowns using virtual plants, Annals of Botany, in press