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Objectifs :
· Mettre en évidence l’influence de facteurs écologiques abiotiques (quantité d’eau, luminosité, température) sur la production primaire du radis.
· Mettre en évidence les facteurs limitant la production primaire
· Concevoir et gérer une expérience ;
· Analyser des résultats expérimentaux et rédiger un rapport pour communiquer ces résultats.
Type :Laboratoire
Durée: Mise en place avec les élèves: 1 heure. Temps d’analyse : 2 heures une semaine plus tard
Organisation : Chaque binôme ou trinôme travaille par exemple sur un seul facteur manipulé (ex : la quantité d’eau apportée)avec un niveau des deux autres facteurs d’une seule modalité (ex : température froide et lumière faible). Les résultats sont mis en communs à la fin.
Période propice à la manipulation :Toute l’année
Matériel :
· Graines de radis
· 36 petits pots de fleur en plastique (diamètre 8 à 10 cm)
· Terreau
· Balance de précision
· Lampe (qui ne provoque pas ou peu d’échauffement)
· Bécher
· Eau
Protocole
Figure 1.Mesure de la biomasse initiale et mise en culture de 10 graines de radis
Figure 2. Conditions de culture et mesure de la biomasse finale
La mise en culture
1. Placer du terreau dans les pots en le tassant un peu.
2. Peser 10 graines de radis grâce à une balance de précision : c’est la biomasse initiale (en g/pot) de chaque culture. (Figure1)
3. Dans chaque pot, ajouter 10 graines de radis régulièrement espacées et les enfoncer dans la terre sur 1 cm.
4. Placer les pots dans les conditions adéquates (2 pots par condition = réplicats) (Figure2 et tableau 1).
Tableau 1: Répartition des pots (facteurs testés)
Exemple : le lot T2 L3 E1 est cultivé à plus de 20°C à forte luminosité avec une faible quantité d’eau
Conditions de température : T1 : dans une pièce fraiche, non chauffée
T2 : à température ambiante (dans une pièce chauffée par exemple ou dans une serre)
Conditions de lumière : L1 : à la semi obscurité (sous un carton troué)
L2 : à la lumière ambiante (lumière naturelle ou éclairage artificiel de la salle)
L3 : sous une rampe de néon (lumière « froide » de préférence)
Conditions en eau : E1 : ajouter 15mL d’eau sur toute la surface de la terre
E2 : ajouter 30mL d’eau
E3 : arroser à capacité au champ c’est-à-dire de façon à ce que le surplus d’eau ressorte par les trous au fond du pot. Laisser s’égoutter.
5. Au bout de 4 jours et selon les conditions de température, procéder à un nouvel arrosage des pots dans les conditions correspondantes (E1, E2, E3).
6. Laisser les cultures dans les mêmes conditions jusqu’au jour 8.
La mesure de la variation de biomasse
1. Au bout d’une semaine, récupérer les pots.
2. Pour chaque pot (Figure 2.):
- prélever délicatement chaque plantule de radis(feuilles+tige+racines)
- enlever le plus de terre possible au niveau des racines sans les casser
- peser l’ensemble des plantules d’un pot à l’aide d’une balance de précision. Vous obtenez la biomasse finale (en g/pot).
3. Compléter le tableau de résultats bruts.
Exploitation des données
1. Pour chaque pot : déterminer la production primaire soit la quantité de matière végétale produite par pot et par jour. Production primaire = (Biomasse finale – biomasse initiale)/nombre de jours écoulés.
2. Compléter le tableau de résultats bruts (Tableau 2).
Tableau 2 : Relevés des biomasses et de la production primaire
3. Pour chaque lot, calculer la moyenne de la production primaire (moyenne des 2 réplicats)
Avec les résultats de l’ensemble du groupe, compléter le tableau des productions primaires(Tableau 3.) sur un fichier tableur (fichier disponible sur le site compagnon « tableur TP N°1.1 Facteurslimitants PP », feuille « tableau vierge »).
Tableau 3. Productions primaires en fonction des conditions
4. Réaliser 2 graphiques illustrant les résultats (un graphique par condition de température) : sur un même graphique, représenter l’évolution de la productivité en fonction de la quantité d’eau (en abscisse, 3 modalités) et selon les conditions de luminosité (2 ou 3 courbes selon les cas).
5. Montrer l’influence des facteurs abiotiques sur la production primaire.
6. Montrer que l’eau, la température ou la lumière peuvent être des facteurs limitants.
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