Le point de compensation stomatique de l'ammoniac : comprendre et modéliser la relation au métabolisme azote de la plante

L'ammoniac atmospherique (NH3) est principalement emis par l'agriculture. C'est le principal compose alcalin de l'atmosphere et il joue un role essentiel dans la chimie de l'atmosphere. Les depots humides et secs d'NHx (NH3 + NH4+) ont des effets negatifs directs (toxicite a fortes doses) ou indirects acidification, eutrophisation, baisse de la resistance aux stress) sur les ecosystemes naturels ou cultives. La plante peut etre un puits ou une source d'NH3 pour l'atmosphere. Le sens et l'intensite des echanges dependant du gradient de concentration entre la cavite sous stomatique et l'air. La concentration en ammoniac dans la cavite sous stomatique appelee aussi point de compensation stomatique pour l'ammoniac est determinee par la temperature de la feuille, la concentration en ammoniaque ([NH4+]ap) et le pH du liquide apoplastique. Ces deux derniers parametres dependent du metabolisme azote de la feuille et des diverses entrees et sorties de composes a travers le xyleme et le phloeme. Jusqu'a present, seuls des modeles empiriques ont ete concus pour modeliser le point de compensation stomatique pour l'ammoniac. Pour analyser le determinisme du point de compensation pour l'ammoniac, nous avons concu une experimentation pour mesurer sa variabilite pour de jeunes plantes de colza en fonction de la nutrition azotee et des conditions jour et nuit. Deux methodes de mesures ont ete utilisees : l'extraction d'apoplaste et la chambre a flux. Les deux methodes montrent une correlation positive entre la concentration en ammonium dans la solution nutritive et le point de compensation. Par contre la concentration en nitrate a peu d'influence sur le point de compensation de meme qu'une alimentation mixte ammonium et nitrate reduit le point de compensation par rapport a une alimentation a meme concentration en ammonium. Le point de compensation mesure de jour n'est pas significativement different du point de compensation mesure de nuit meme si il a tendance a etre plus fort. Le modele construit est un modele a compartiment ; il est couple a un modele de continuum sol plante atmosphere donnant des flux d'eau et en particulier la conductance stomatique. Il integre un modele de photosynthese et les principales sources et puits d'ammoniac dans une cellule. Le modele montre une forte dependance du point de compensation stomatique du flux d'eau, de la temperature et de la concentration en ammonium dans le xyleme.