Rôle des racines profondes dans la récupération après un stress hydrique sévère de mélanges prairiaux
Résumé
The complementary effect observed on the aboveground biomass of grassland mixtures generally results in a more complete use of resources. However the response of root biomass mixtures remains less clear because of a lack of data. Under severe water stress, the deep roots (> 50 cm) are key organs to increase the species resistance and recovery while roots present at shallow soil layer (0-20 cm) are subject to a marked stress that can lead to their mortality. We expect that the complementary effect can allow grassland mixtures to increase their resistance and recovery to severe water stress. In this study we compared the response to severe water stress and after rehydration of the deep roots of mixtures (1, 2 and 5 species) of species originated from upland grassland. Under well-watered conditions, we observed that the density of deep roots increased in the mixtures compared to monocultures, whereas it was not observed in the drought treatment. The most complementary mixtures containing a shallow-rooted species (yellow oat-grass, Kentucky bluegrass), and a deep rooted species (cocksfoot, tall fescue) had an overproduction of deep roots at the end of stress and after rehydration. We can hypothesize that yellow oat-grass and Kentucky blue grass had a positive effect on the density of the deep roots of cocksfoot and tall fescue. In conclusion, water stress altered the development of the overproduction of deep roots, which may have probably limited the drought stress resistance and short term recovery of mixtures. The longer-term analysis (one year) is underway to understand the temporal dynamics of deep roots and surface roots of these mixtures as well as monitoring of lag effect of water stress.
L’effet de complémentarité observé sur la biomasse aérienne des mélanges prairiaux conduit en général à une utilisation plus complète des ressources. En revanche la réponse de la biomasse des racines des mélanges reste moins claire à cause d’un manque de données. Sous stress hydrique sévère, les racines profondes (> 50 cm) jouent un rôle clé pour augmenter la résistance à la sécheresse des espèces ainsi que leur récupération tandis que les racines de surface (0-20 cm) sont soumises à un stress marqué qui peut conduire à leur mortalité. L’effet de complémentarité peut permettre aux mélanges prairiaux d’augmenter leur résistance et récupération à un stress hydrique sévère. Dans ce travail nous avons comparé la réponse à un stress hydrique sévère et après réhydratation des racines profondes de mélanges (1, 2 et 5 espèces) d’espèces issues de prairies de moyenne montagne. Hors stress hydrique, nous avons observé que la densité des racines profondes a augmenté dans les mélanges par rapport aux monocultures. En revanche cette surproduction de racines n’est pas observée dans le traitement sécheresse. Les mélanges les plus complémentaires contenant une espèce à enracinement superficiel (trisète, pâturin des prés) et une espèce à enracinement profond (dactyle, fétuque) ont eu une surproduction de racines profondes à la fin du stress et après réhydratation. On peut faire l’hypothèse que la trisète et le pâturin ont eu un effet positif sur la densité des racines profondes du dactyle et de la fétuque. En conclusion, le stress hydrique a modifié la mise en place de la surproduction de racines en profondeur, ce qui a probablement limité la résistante au stress des mélanges et la récupération à court terme. L’analyse à plus long terme (+1 an) est en cours pour comprendre la dynamique temporelle des racines profondes et des racines de surface de ces mélanges ainsi que le suivi de l’arrière effet du stress hydrique.
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