Ecophysiological study of frost hardening in trees.
Etude écophysiologique de l'endurcissement au gel des arbres
Résumé
The impact of the contrasted summer conditions of growth (defoliation, drought, nitrogen deficiency, ...) on the freezing tolerance of different tissues and organs, in relation to their carbohydrate status, is studied in walnut trees (Juglans regia). Comparison of several methods for estimate the freezing tolerance (electrolyte leakage test, GélistaTM method, optical microscopy, whole plant freeze test) showed that GélistaTM method, a new tool for testing frost hardiness by stem diameter variations, simply indicated a range of freezing sensibility and electrolyte leakage test showed the best sensibility for estimate the freezing tolerance. Correlation analysis between LT50 and different variables (carbohydrates, water content and mean minimal daily temperatures of 15 days before sampling) was used to establish a simple model to forecast freezing tolerance in annual twigs of two walnut tree cultivars (Franquette and NG38). Walnut tree is a plant that can adjust its aerial development in response to environmental constraints: this potential of adaptation to cultural constraints (morphological plasticity) is lower at the end of summer growth period. The different treatments have an impact on carbon reserves, cellular structure, total and structural biomass. In general, treatments induced a decrease in carbon reserves in the different organs of tree. This decrease is more or less strong according to the conditioning. Moreover, analysis of the impact of summer growing conditions on walnut freezing tolerance has revealed a strong and negative correlation between LT50 and carbohydrates content in the aboveground organs. For the belowground organs, this correlation exists too, but it is weaker. Finally, for annual twigs, the results obtained on young potted trees paralleled those obtained on adult trees.
L'impact des conditions estivales de croissance (défoliation, stress hydrique, carence azotée) sur la résistance au gel des différents organes de l'arbre, en liaison ave c leur statut carboné, a été étudié chez le noyer (Juglans regia). La comparaison de plusieurs méthodes estimant la résistance au gel montre que GélistaTM, une nouvelle technique pour estimer l'endurcissement au gel à partir des variations de diamètre des rameaux, indique seulement une gamme de sensibilité au gel. Le test de fuite des électrolytes montre une plus grande sensibilité dans la détermination de la température de résistance au gel. Ensuite, l'étude des corrélations entre le LT50 et les différentes variables (sucres solubles, humidité pondérale et moyenne des températures minimales journalières sur les 15 jours qui précèdent le prélèvement) a permis de construire un modèle simple pouvant prédire le niveau de résistance au gel des rameaux d'un an pour deux variétés de noyers adultes (Franquette et NG38). L'étude du développement aérien végétatif montre que le potentiel d'adaptation (plasticité morphologique) des arbres aux contraintes culturales est plus faible en fin de saison estivale de croissance. Les traitements ont eu un impact sur la structure, la biomasse totale et structurale, ainsi que sur les réserves glucidiques. En général, les traitements ont provoqué une diminution plus ou moins forte de la mise en réserve glucidique dans les différents organes. Par ailleurs, l'analyse des impacts des conditions estivales de croissance sur la résistance au gel a mis en évidence une correlation forte et négative entre le LT50 et la teneur en GFS dans les organes aériens. Pour les organes souterrains, elle existe également mais elle est plus faible. Enfin, pour les rameaux de l'année, l'ensemble des résultats obtenu sur de jeunes noyers en conteneur a été vérifié sur des noyers adultes.
Mots clés
Domaines
Biologie végétale
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