TP Allocation énergétique du cresson

Objectifs :

· Mettre en évidence une stratégie d’allocation des ressources tige/racine en fonction des conditions de croissance

· Suivre la croissance des parties aériennes et racinaires de plants de cresson placés en conditions de culture différentes

· Concevoir et gérer une expérience ;

· Analyser des résultats expérimentaux et rédiger un rapport pour communiquer ces résultats.

Type : laboratoire

Durée: Mise en place :1 heure, Temps d’observation et d’analyse : 2h une semaine plus tard.

Organisation : Par binôme.

Période propice à la manipulation : toute l’année

Matériel :

· Graines de cresson

· 2 plaques de verre ou de plexiglas par rhizotron (environ 15 cm de large sur 25 cm de long)

· 4 à 6 pinces par rhizotron

· 2 joints hermétiques (tuyaux en plastique de 5 à 8 mm de diamètre) par rhizotron

· 1 bande de tissu par rhizotron (environ 10 cm de large sur 30 cm de long)

· Boite type aquarium ou vivarium pour contenir les rhizotrons (idéalement, 1 par condition testée)

· Terreau

· Balance de précision

· Enceinte dépourvue de CO2, à l’aide de potasse (voir plus bas)

· Eau

· Cuvette à dissection

· Ciseaux

· Compte-goutte

· Règle

Protocole

Chaque binôme teste 2 conditions différentes et réalise donc 2 rhizotrons

1. Mettre en place la culture en rhizotron(voir Figure 1)

Figure 1.Mise en place des cultures en rhizotron

a) Poser l’une des plaques de verre dans la cuvette à dissection

b) Disposer une fine couche de terreau (1 cm d’épaisseur) de manière homogène sur cette plaque de verre en tassant un peu

c) Au niveau de la base du rhizotron, sur le terreau, placer la bande de tissu repliée 3 fois sur 5 cm et laisser le reste de la bande dépasser du rhizotron

d) Disposer les deux joints hermétiques de chaque côté du rhizotron (laisser le sommet et la base libre)

e) Superposer la deuxième plaque de verre et la fixer à la première à l’aide des pinces

f) Une fois le rhizotron à la verticale, rajouter du terreau si besoin au sommet du rhizotron (le terreau doit être au ras de plaques de verre)

g) Au sommet du rhizotron placer 5 graines de cresson, régulièrement espacées et les enfoncer sur 1 cm dans le terreau

h) A l’aide d’un compte-goutte, arroser les graines (eau sur 5 cm de profondeur)

2. Mettre les cultures dans différentes conditions

a. Selon les binômes, placer les rhizotronsdans une boite hermétique (type aquarium) et dans les conditions adéquates (Tableau 1):

b. Tableau 1- Conditions de culture des rhizotrons selon les binômes

Veiller à ce que chaque condition soit testée par trois rhizotrons au moins.

a) Veiller à incliner chaque rhizotron d’environ 30° par rapport à la verticale (par géotropisme, les racines vont s’accoler à la paroi inférieure et seront alors visibles)

b) Selon les cas, ajouter de l’eau au fond des boites contenant les rhizotrons. Durant la semaine, surveiller le niveau d’eau.

3. Au bout d’une ou de deux semaines : mesurer la croissance de chaque plantule

Attention, les plantules de cresson sont très fragiles. Manipuler avec précaution.

a) Pour chaque rhizotron et chaque plantule ayant germée, prendre les mesures suivantes avant de démonter le rhizotron :hauteur maximale de la partie aérienne, profondeur maximale de pénétration des racines dans le terreau

b) Enlever les pinces du rhizotron et prendre délicatement chacune des plantules. Très délicatement, débarrasser les racines d’un maximum de terre sans les abimer.

c) Peser l’ensemble des plantules à l’aide d’une balance de précision. Noter le résultat dans le tableau

d) Couper chaque plantule entre la tige et les racines et peser l’ensemble des parties aériennes

e) En déduire la masse de la partie racinaire de l’ensemble des plantules

f) Compléter le tableau de données brutes (Tableau 2)

Tableau 2 : Tableau de données brutes

Exploitation des données

1. À l’aide des résultats obtenus par l’ensemble du groupe, compléter le tableau vierge d’analyse des données (Tableau 3).

Tableau3 . Tableau vierge d’analyse des données

Remarque : ajouter un signe négatif devant les données concernant les parties racinaires de façon à mieux visualiser l’effet des conditions de culture sur la croissance des tiges versus les racines sur le graphique.

2. Réaliser un histogramme empilé montrant la longueur moyenne des tiges et des racines selon les traitements.

3. Réaliser un autre histogramme empilé montrant la masse moyenne des tiges et des racines selon les traitements.

4. À l’aide de l’exploitation judicieuse de vos résultats :

- Discuter de l’effet des conditions de culture sur la croissance du cresson. Critiquer vos résultats le cas échéant.

- Dire si le cresson développe une stratégie d’allocation des ressources entre les racines et les tiges. Dans quelles conditions ? Discuter de l’intérêt d’une telle stratégie. Critiquer vos résultats le cas échéant.