L’objectif de ce travail est d’améliorer la productivité du maïs fourrager (Zea mays L.) dans les sols calcaires tunisiens. En effet dans ces conditions édaphiques la plante se heurte à des problèmes d’ordre nutritionnel limitant l’absorption des 3 éléments essentiels.<p>C’est pourquoi nous voulons mettre au point une nouvelle technologie capable de contourner ces contraintes. En effet la fertilisation par voie foliaire associé à un désherbage de pré émergence serait l’approche la plus logique, capable d’apporter les éléments en fonction des besoins de la plante et de constituer par conséquent une alternative à des apports traditionnels au sol qui présentent un faible coefficient d’efficacité.<p>Pour cela nous voulons :<p>- étudier l’effet de la dose, de la dilution de l’engrais et de son association à un herbicide de post émergence sur la biomasse et l’absorption des éléments nutritifs de la plante et comparer ces effets à ceux d’une application traditionnelle au sol.<p>- Déterminer l’équilibre NPK permettant d’obtenir une croissance optimale de la plante et ceci par le biais d’une expérimentation de type factoriel. <p>- Enfin transposer ce mode de fertilisation en conditions réelles au champ, en intégrant également un désherbage de post émergence. <p>Enfin rechercher et doser, les deux molécules présentes dans l’herbicide, dans deux substrats (le sol et la plante) et étudier leur rétention à court terme :caractérisation des mécanismes d’adsorption et de désorption des deux molécules dans les deux types de sol utilisés. <p>Les résultats obtenus en conditions contrôlées ont mis en évidence le fait que la biomasse de la plante ainsi que la quantité d’éléments exportés par celle-ci sont gouvernées par un effet variétal et un effet dose. De plus certaines associations herbicide-engrais favorisent mieux que d’autres la croissance de la plante ainsi que l’absorption des éléments appliqués. <p>Les résultats de l’expérience de type factoriel ont montré qu’à doses égales, l’effet positif d’un apport foliaire est supérieur à celui de l’engrais apporté au sol. Ces effets positifs sont observés sur les différents paramètres étudiés (biomasse, absorption d’éléments, nutritifs, quantités exportés et coefficients apparents d’utilisation des 3 éléments appliqués).<p>L’utilisation du logiciel SPSS montre que la relation de la biomasse (poids sec) et la quantité d’éléments apportée est de type polynomial. L’équation ainsi obtenue nous a permis de calculer la production de matière sèche et de représenter les différentes surfaces de réponse.<p><p>Les résultats obtenus en conditions réelles, au champ ont montré également que l’engrais apporté sur le feuillage est le mode de fertilisation le plus efficient. Ces résultats ont montré également que pour tous les traitements, la quantité d’azote exporté par la plante, suit une courbe unimodale avec un maximum situé au prélèvement III, effectué 34 jours après le semis. Par contre les quantités de P et les quantités de K exportés augmentent de façon continue, depuis le prélèvement I (26 jours après le semis) jusqu’à la récolte finale (97 jours après le semis). C’est (l’épi +tige) qui exporte la plus grande quantité (pratiquement le double). Un effet pompe dû au traitement foliaire a été également observé. Cet effet stimule l’absorption des éléments nutritifs par les racines et permet une meilleure valorisation des réserves du sol. <p>En plus le désherbage de post émergence associé à l’engrais a montré une plus grande efficacité à l’égard de la flore adventice présente, en comparaison à l’application de l’herbicide seul ou associé à l’engrais appliqué au sol. <p>Le dosage des deux molécules herbicides en HPLC a montré que les teneurs des 2 molécules dans la plante et dans le sol sont inférieures à la limite de détermination.<p>(les limites de détection et de détermination ont été estimées respectivement à de valeurs de 0,02 et de 0,05 mg/kg de sol). Les coefficients de corrélation des droites d’étalonnage obtenues, sont supérieurs à 0,99 et le pourcentage de recouvrement se situe entre 84 et 104% (intervalle de confiance est de plus ou moins 18%). <p>Les isothermes d’adsorption obtenues dans le cas du 2,4-D sont respectivement de type L avec Kf = 0,9 et n inférieur (sol A) et de type C, avec Kf = 0,8 et n voisin de 1 (sol B). Ces résultas montrent qu’en présence d’un pH (alcalin), la molécule entant qu’acide faible est dissociée. Cette forme est peu retenue par les colloïdes du sol ce qui favorise son transfert ainsi que sa dégradation. <p>La normalisation, du coefficient de distribution Kd, à la teneur en matière organique et à la teneur en carbone organique montre que pour des horizons de 0-30, 30 – 60 et 60 -120 cm, les valeurs de KOM et KOC dans le sol A, restent pratiquement identiques dans les 3 horizons. Par contre dans le sol B ces coefficients sont plus faibles dans l’horizon supérieur (0-30 cm).<p>Par contre les isothermes d’adsorption de la carfentrazone ont mis en évidence l’absence de celle-ci et par conséquent la conversion de molécule en ses métabolites. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le taro (Colocasia esculenta L SCHOTT) est un tubercule d’une grande importance alimentaire au Tchad pour la consommation humaine et animale. La littérature sur les pratiques culturales et les technologies traditionnelles post-récolte des variétés tchadiennes demeure presque inexistante. Une enquête a donc été menée dans la région du Mayo-Kebbi (Tchad) où le taro est très cultivé. Il résulte qu’il existe principalement deux variétés de taro au Tchad : la variété « Gouning souol» ou variété locale qui est caractérisée par une âcreté importante et un temps de cuisson prolongé (6 à 8 h). Ces propriétés ont entraîné l’abandon de la culture de cette variété au profit de la variété « Gouning sosso » qui présente une âcreté moindre et un temps de cuisson plus court (45 à 60 minutes). Une technique traditionnelle pour réduire l’âcreté et diminuer le temps de cuisson consiste à tremper les tranches de taro frais soit dans l’eau, soit dans une solution de trempage de maïs ou soit dans une infusion de tamarin pendant 24 à 48 h selon l'intensité de l'âcreté. Après séchage au soleil, les cossettes sèches sont transformées en farine. Ces produits de transformation servent à la préparation de boules de pâtes, de bouillie, de soupes ou de beignets. Des analyses ont été effectuées sur une gamme d’échantillon de farine de taro produite conformément à la recette artisanale dans l’optique de comprendre l’effet de cette technologie traditionnelle. Des cossettes fraîches de taro ont été trempées pendant 0, 1 h, 3 h, 6 h, 12 h et 24 h dans de l’eau, ou dans une solution de trempage de maïs ou dans une infusion de tamarin. Chaque échantillon a ensuite été séché au soleil pendant 48 h puis broyé en farine. La matière sèche, les protéines brutes, les cendres, les fibres brutes, les macroéléments minéraux et oligoéléments ont été évalués dans le but de déterminer les effets du trempage traditionnel sur le profil nutritionnel du taro. La digestibilité in vitro de l’amidon sous l’action de l’α-amylase et la teneur en oxalates de différentes farines de taro ont été également déterminées. Il ressort de ces analyses que seul le trempage dans une infusion de tamarin a induit une baisse significative (P < 0,001) de la teneur en protéines brutes (de 3,26 % pour T0 à 2,68 % pour le traitement au tamarin à T24). L’infusion de tamarin n’a pas modifié la teneur en fibres brutes alors que les autres traitements l’ont assez significativement diminuée (P < 0,001). Toutes les méthodes de trempage ont entraîné une diminution significative des teneurs en minéraux, à l’exception d’une augmentation des teneurs en sodium (due à la qualité de l’eau des préparations) et en phosphore (probablement due à l’hydrolyse des phytates du maïs). Une perte significative en fer a été constatée passant de 144 mg/kg de MS (témoin) à 78 mg/kg de MS (échantillon traité à l’eau pendant 12 h), soit une perte de 45,83 %. La plus faible diminution de taux de fer est observée dans le cas de l'échantillon trempé dans l'infusion de tamarin avec une perte maximale de 31,25 % après 24 h. La teneur en zinc ne varie pas. Les procédés de trempage entraînent globalement une amélioration de la digestibilité du taro après une simple cuisson (95°C pendant 30 minutes) qui passe de 39,30 % (échantillon témoin non trempé) à 78,67 % pour le taro trempé dans l’eau. Après 3 h de trempage, la farine de taro traitée par la solution de maïs est significativement plus digestible (77,12 %) que les échantillons résultant de deux autres traitements [tamarin (60,86 %), eau (60,45 %)] qui sont statistiquement similaires. (...) / Colocasia esculenta L SCHOTT is a valuable tuber widely consumed in Chad by humans and livestock. There is very little available literature about the cultivation and the post-harvest traditional technologies of the Chadian varieties of taro. A survey was carried out in the Mayo-Kebbi region ( Chad) where taro is a widely cultivated. There are two main varieties of taro in Chad : the " Gouning souol " variety, a local variety characterized by an important level of acridity and the prolonged cooking time (6 to 8 hours). The presence of these properties led to the replacement of the cultivation of this variety by the " Gouning sosso " variety which presents a lower level of acridity and a shorter cooking time (45 to 60 minutes). A traditional process to reduce the acridity and decrease the cooking time consists in dipping the slices of fresh taro in the water, or in a corn solution or in a tamarind infusion for a period of 24 to 48 hours according to the intensity of the acridity. After drying in the sun, the dried chips are ground into flour. This flour is then used to prepare mixtures of porridge, soups and cakes. Analyses were carried out on samples of taro flour produced in accordance with the traditional methods of soaking to determine the effects of this traditional process. Fresh taro chips were dipped over a period of 0, 1, 3, 6, 12 and 24 hours in the water, or in the corn infusion or in the tamarind infusion. Each sample was then dried in the sun for 48 hours and ground into flour. Dry matter, crude protein, ash, crude fiber, minerals and various trace elements were assessed. The in vitro digestibility of taro starch using α-amylase enzyme and the amount of total oxalates in the different taro flour were also determined. The soaking in the tamarind infusion induced a significant (P < 0.001) decrease in protein content (from 3.26 % for the control sample to 2.68 % for the treatment with the tamarind infusion at T24). The other treatments (corn solution and water) reduced also the protein level of taro but not significantly. The crude fibre content was not affected by the tamarind infusion but decreased significantly in the other treatments at the threshold level of 5 %. All methods of soaking led to a significant decrease of the mineral contents, except for an increase in sodium (due to the quality of the water used to prepare solutions) and in phosphorus (probably due to the hydrolysis of phytates by the corn infusion). A significant loss in trace element (Iron) was observed, decreasing from 144 mg / kg of DM (control sample) to 78 mg / kg of DM (after 12 hours of water soaking) corresponding to a loss of 45.83 %. The lowest decrease in iron level was observed after the treatment by the tamarind infusion (31.25 % after 24 hours). All the soaking processes were seen to have improved the digestibility of taro flour. By simply cooking (at a temperature of 95°C for 30 minutes), the in vitro digestibility increased from 39.30 % for the control sample to 78.67 % for the water treated samples of taro. After three hours of soaking, the taro flour treated by the solution of corn becomes significantly more digestible (77.12 %) than by the two other treatments [tamarind (60.86 %), water (60.45 %)] that are statistically similar. (...)

D’ici la fin du siècle, les prévisions climatiques prévoient une diminution de la quantité et de la régularité des pluies s’accompagnant d’une augmentation du risque de sècheresse en Europe et dans de nombreuses régions du monde. La création de nouvelles variétés de maïs plus tolérantes au stress hydrique est un levier indispensable pour faire face à ces contraintes futures. L’objectif principal de cette thèse est d’approfondir les connaissances des déterminismes génétiques de la tolérance à la sècheresse chez le maïs. Pour ce faire, il est proposé de disséquer ce caractère complexe en caractères physiologiques sous-jacents dont le déterminisme génétique est a priori plus simple. L’évolution de l’indice foliaire vert (GLAI : Green Leaf Area Index) au cours du cycle de la plante, par son rôle majeur dans l’interception lumineuse, la transpiration et les échanges de CO2, est un caractère secondaire prometteur pour identifier les bases génétiques de la tolérance à la sècheresse et en améliorer la compréhension. Au cours de cette thèse, nous avons développé une méthode de phénotypage haut débit permettant d’estimer la cinétique du GLAI au champ. Cette méthode combine la caractérisation multispectrale par drone et l’utilisation d’un modèle physiologique simple de GLAI. Elle permet d’estimer la cinétique du GLAI de manière continue sur l’ensemble du cycle de la plante avec une bonne précision, tout en divisant par vingt le temps nécessaire au phénotypage. Nous avons utilisé cette méthode lors de deux essais en conditions optimales et deux essais en conditions de stress hydrique pour mesurer l’évolution du GLAI au sein d’un panel de 324 lignées issues d’une population MAGIC (Multi-parent Advanced Generation Inter-Cross). Les cinétiques estimées présentent une forte héritabilité et expliquent une part significative du rendement en conditions optimales et stressées. Afin d’identifier les bases génétiques de la cinétique du GLAI, trois approches de génétique d’association longitudinales ont été comparées : une approche univariée en deux étapes, une approche multivariée en deux étapes et une approche de régression aléatoire en une étape. Ces trois approches, couplées à la forte densité des données de génotypage disponibles (près de 8 millions de marqueurs), ont permis de révéler de nombreux QTL (Quantitative Trait Loci), dont certains colocalisent avec des QTL de rendement. Enfin, nous avons démontré que les QTL de GLAI identifiés lors de cette étude pouvaient expliquer près de 20 % de la variabilité du rendement observée dans un large réseau d’expérimentations sous stress hydrique. Ce travail fournit des méthodes qui permettront une meilleure caractérisation et une meilleure compréhension des déterminismes génétiques de la cinétique du GLAI, un caractère jusqu’ici inaccessible pour les populations de taille importante. Ce caractère présente toutes les caractéristiques requises pour améliorer l’efficacité des programmes de sélection en conditions de stress hydrique. / By the end of the century, climate forecasts predict a decrease in the quantity and regularity of rainfall with an increasing risk of drought in Europe and in many regions of the world. Breeding for more tolerant varieties will be an essential lever to face these future constraints. The main objective of this work is to characterize the genetic determinisms of drought tolerance in maize. To this aim, it is proposed to dissect this complex trait into underlying physiological traits whose genetic determinism is supposed to be simpler. Green Leaf Area Index (GLAI) dynamics throughout the plant cycle, through its major role in light interception, transpiration and CO2 exchange, is a promising secondary trait to identify and better understand the genetic basis of drought tolerance. During this thesis, we developed a high-throughput method for phenotyping maize GLAI dynamics in the field. This method combines UAV multispectral imagery and a simple GLAI model. It makes possible the estimation of the dynamics of GLAI continuously throughout the whole plant cycle with good accuracy, while reducing the phenotyping time twentyfold. This method was used in two well-watered and two water-deficient trials to characterize the GLAI dynamics of 324 lines from a MAGIC population (Multi-parent Advanced Generation Inter-Cross). The estimated dynamics have a high heritability and explain a significant part of grain yield under well-watered and water-stressed conditions. To characterize the genetic basis of GLAI dynamics, three longitudinal GWAS (Genome Wide Association Study) approaches were compared: a univariate two-step approach, a multivariate two-step approach and a random regression one-step approach. These three approaches, combined with the high density of available genotyping data (nearly 8 million markers), have revealed many QTL (Quantitative Trait Loci), some of which were co-localized with yield QTL. Finally, we demonstrated that the GLAI QTL identified in this study could explain nearly 20 % of the grain yield variability observed in a large network of water-stressed experiments. This work provides methods that will enable a better characterization and understanding of the genetic determinisms of GLAI dynamics, a trait that was out of reach in large populations until now. This trait presents all the characteristics required to improve the effectiveness of selection programs under water stress conditions.

Dans le domaine des plastiques biodégradables, les produits se doivent d’être de plus en plus compétitifs. Ces travaux, menés entre le laboratoire IMP@UJM et la société LCI ont eu pour objectif principal l’augmentation de la part en matières d’origines renouvelables dans le mélange de polymères biodégradable poly(butylène adipate-co-téréphtalate) (PBAT)/TPF (farine thermoplastique), sans diminuer ses propriétés mécaniques. Ce mélange est obtenu par extrusion en une seule étape, comprenant la plastification de la farine et le mélange avec le polyester. L’enjeu scientifique était donc en premier lieu de comprendre les relations entre la mise en oeuvre, l’établissement de la morphologie du mélange, la concentration en chacun des polymères et les propriétés mécaniques. Dans un second temps, ces résultats ont été exploités en vue de l’augmentation des propriétés mécaniques du mélange. L’influence de la concentration en TPF et du rapport de viscosité entre les phases a donc été mise en évidence sur toute la gamme de concentration, mettant en lumière l’importance de contrôler la tension interfaciale du mélange. Des mécanismes d’établissement de la morphologie et des interprétations quant à son effet sur les propriétés mécaniques du mélange sont proposés. L’étude d’une modification par extrusion réactive du PBAT est ensuite présentée. L’évolution de la structure du polyester est caractérisée par chromatographie d’exclusion stérique en fonction de différents paramètres, dont le temps de mélange. Enfin, différentes modifications du mélange PBAT/TPF sont testées. L’influence de la modification du PBAT, de la modification de la phase TPF ou de la modification de l’interface via des agents compatibilisants est étudiée sur les propriétés rhéologiques, morphologiques et mécaniques du mélange / Biodegradable plastics need to be more and more competitive. This work, conducted between IMP@UJM laboratory and LCI company had the main objective of increasing the content of renewable materials in the biodegradable blend of poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT)/ thermoplastic flour (TPF), without decreasing its mechanical properties. The blend was obtained by a single step extrusion, including flour thermoplastification and blending with the polyester. The scientific challenge was to understand the relationship between processing parameters, the morphology establishment, the concentration of each phase of the blend and its mechanical properties. Then, these results were exploited in order to increase the mechanical properties of the mixture. The influence of the concentration of TPF and the viscosity ratio between the phases was highlighted over the entire concentration range. This highlighted the importance of controlling the interfacial tension of the blend. Mechanisms of the morphology establishment were proposed, as well as interpretations about its effect on the mechanical properties of the blend. Then, a study of the PBAT modification by reactive extrusion was proposed. The evolution of the polyester structure was characterized by size exclusion chromatography, according to various parameters including the mixing time. Finally, various modifications of PBAT/TPF mixture were tested. Modifying the PBAT, the TPF phase or the interface via the compatibilizers were studied in order to tailor the rheological, morphological and mechanical properties