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Révèle la consommation d'oxygène des racines grâce aux capteurs Sendot

Chris Blok et ses collaborateurs de l'Université de Wageningen ont déterminé la quantité d'oxygène consommée par les racines lorsque la composition de la solution nutritive est modifiée*. Le dispositif expérimental utilisé est d'une simplicité presque géniale (Fig. 1). Les résultats des mesures sont révolutionnaires car ces valeurs n'ont jamais été déterminées aussi directement auparavant. Les tests ont été effectués sur des tomates, des poivrons et des concombres. Les mesures ont été effectuées à l'aide du capteur d'oxygène Sendot. Ce capteur mesure également la température dans l'environnement de la racine.

Figure 1Système fermé composé d'un récipient étanche à l'air contenant une solution nutritive, des racines et de l'air (A), une pompe péristaltique (B) et un sac à gaz (C), avec une pierre effervescente (D), un agitateur (E) et un capteur d'oxygène (F) à l'intérieur du récipient. * D'après : Root oxygen use as a measure for ion uptake from slightly different nutrient solutions, Acta Horticulturae 1317 : 239-246, N. Oud, T. Barbagli et C. Blok (2021).

En bref, une solution nutritive standard pour les tomates contient 16 mM de nitrate. Si le nitrate est réduit de moitié, d'autres anions doivent être ajoutés pour obtenir la bonne CE. Les racines consomment 12% d'oxygène en moins lorsque l'on utilise du chlorure en plus et 20% d'oxygène en plus lorsque l'on utilise du sulfate en plus. La différence de consommation d'oxygène entre le chlorure et le sulfate est donc de plus de 30%.

Ainsi, pour une solution nutritive plus générative, il est préférable de prendre un supplément de chlorure, dans la mesure du possible, plutôt qu'un supplément de sulfate. Les conséquences de cette observation sont multiples. Tout d'abord, la consommation d'énergie pour l'absorption sera également différente : cette différence se fait au détriment de la vigueur ! Deuxièmement, la teneur en oxygène dans la zone racinaire est souvent limitée. Comme le chlorure consomme moins d'oxygène, les racines continueront à absorber activement les éléments pendant plus longtemps. Troisièmement, les racines ayant une teneur en oxygène plus élevée sont plus résistantes (Fig. 2).

Figure 2Effet de la concentration d'oxygène sur la résistance de la tomate en hydroponie à Pythium.

Les racines actives ont besoin d'oxygène ; de faibles concentrations d'oxygène entraînent une réduction de l'absorption des engrais et de l'eau et une diminution de la résistance. Pour une recherche approfondie, il faut donc toujours déterminer la teneur en oxygène de l'environnement racinaire. Le capteur Sendot permet de le faire non seulement dans le cadre de la recherche, mais aussi sur le terrain. C'est exactement la même chose !

Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite de quelque manière que ce soit sans l'autorisation écrite de Sendot Research.

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