Le phénotypage précoce de traits racinaires du soja au service de la caractérisation de la diversité variétale et de la conception de systèmes de culture agroécologiques

Le soja (Glycine max (L.) Merr.) possède de nombreux atouts pour contribuer à la transition agroécologique des systèmes de culture en France, comme en atteste la forte proportion de soja cultivée en agriculture biologique. Cependant, cette culture de printemps est fortement impactée par la sécheresse estivale (Maury et al., 2015), en particulier pour les systèmes de culture du Sud de l’Europe confrontés au changement climatique global (Rojas et al., 2019). L'état hydrique du sol peut affecter cette culture dès la phase d’implantation en raison de sa forte sensibilité au stress hydrique (Lamichhane et al., 2020). Le phénotypage des traits racinaires apparait essentiel pour augmenter et stabiliser le rendement sous climat actuel et futur (Battisti et Sentelhas, 2017). Des différences variétales concernant les traits racinaires du soja ont été rapportées (Matsuo et al., 2013) ; en revanche, nous ne disposons pas de références pour les variétés cultivées en France et en Europe. Cette étude vise à phénotyper les traits racinaires pour une gamme de variétés de référence au sein d’un continuum phénotypage-modélisation-conception de nouveaux idéotypes. Dix variétés de soja (Schoving et al., 2020) ont été cultivées en mini-rhizotrons en conditions contrôlées avec deux conditions d’état hydrique du sol. Un suivi dynamique de l’architecture racinaire a été réalisé quotidiennement durant 10 jours à partir du semis. Différents traits morphologiques racinaires ont été mesurés à la fin de l’expérimentation à l’aide du logiciel WinRhizo-2013. Les résultats montrent une variabilité intraspécifique significative pour la plupart des traits morphologiques racinaires dans les deux conditions d’état hydrique du sol. Cependant, aucune différence variétale d’architecture racinaire n’a été mise en évidence, l’architecture racinaire (angle entre les racines latérales et le sol) étant plus dépendante de l’état hydrique du sol. La longueur totale racinaire variant entre 94 et 284 cm par plante pour les deux variétés les plus contrastées. Des relations allométriques ont été identifiées entre la longueur totale des racines et la longueur de tige, la biomasse aérienne et la taille de la semence. L’étude a permis de classer les variétés de soja en 3 groupes selon leurs traits racinaires. Les variétés ayant une profondeur, une longueur et une densité racinaires élevées, ainsi qu’un angle racinaire également élevé pourraient être considérées comme de bonnes candidates à l’évitement du stress hydrique via une meilleure exploration du sol. Cependant, il est nécessaire de valider ces types variétaux à des stades plus avancés et dans d’autres conditions de culture. Le phénotypage des traits racinaires même précocement pourrait aider à mieux représenter le fonctionnement des variétés dans les modèles de simulation de culture. Ainsi, de nouvelles stratégies agronomiques mobilisant la diversité variétale pourront être testées pour améliorer l’efficience hydrique du soja face au changement climatique