Water uptake by two contrasting root systems (maize, peach tree) : results from a model of hydraulic architecture

This article aims at showing how consideration of architectural and hydraulic features of root systems can help in the understanding of water uptake by plants. Relevant data on architecture and hydraulics of roots can be brought together in the ’Hydraulic Tree Model’ of the root system, a model that couples a root system architecture model and laws for water flow to and into roots. In this way, a detailed portrait of water absorption is given, from the single root to the whole root system. Two contrasting plants, maize and peach tree, illustrate model applications and results. These plants not only differ in architectural features, but also in the distribution of hydraulic conductance in the root system. Maize uptake pattern is highly heterogeneous, showing patches of high absorption rates distributed throughout the root system. In contrast, the peach tree is characterized by a localized uptake in the upper, proximal part of the root system. (© Inra/Elsevier, Paris.)Le but de cet article est de montrer comment la prise en considération des caractéristiques architecturales et hydrauliques des systèmes racinaires peut aider dans la connaissance du processus d’absorption hydrique. Ces données peuvent être intégrées dans le «Modèle d’Arbre Hydraulique» du système racinaire, qui couple un modèle d’architecture du système racinaire avec les lois de transfert hydrique vers/dans les racines. On obtient ainsi un portrait détaillé du fonctionnement hydrique de l’échelle de la racine à celle du système racinaire complet. L’utilisation du modèle, et ses résultats, sont présentés pour deux plantes très différentes: le maïs et le pêcher. Celles-ci différent non seulement par leurs caractéristiques architecturales, mais aussi par la distribution des conductances hydrauliques dans le système racinaire. Le prélèvement par le maïs est très hétérogène, avec des zones de forte absorption distribuées sur tout le système racinaire. Le pêcher, au contraire, montre une absorption localisée dans la partie proximale du système racinaire. (© Inra/Elsevier, Paris.