Mechanistic framework to link root growth models with weather and soil physical properties, including example applications to soybean growth in Brazil

Background and aimsRoot elongation is generally limited by a combination of mechanical impedance and water stress in most arable soils. However, dynamic changes of soil penetration resistance with soil water content are rarely included in models for predicting root growth. Better modelling frameworks are needed to understand root growth interactions between plant genotype, soil management, and climate. Aim of paper is to describe a new model of root elongation in relation to soil physical characteristics like penetration resistance, matric potential, and hypoxia.MethodsA new diagrammatic framework is proposed to illustrate the interaction between root elongation, soil management, and climatic conditions. The new model was written in Matlab®, using the root architecture model RootBox and a model that solves the 1D Richards equations for water flux in soil. Inputs: root architectural parameters for Soybean; soil hydraulic properties; root water uptake function in relation to matric flux potential; root elongation rate as a function of soil physical characteristics. Simulation scenarios: (a) compact soil layer at 16 to 20 cm; (b) test against a field experiment in Brazil during contrasting drought and normal rainfall seasons.Results(a) Soil compaction substantially slowed root growth into and below the compact layer. (b) Simulated root length density was very similar to field measurements, which was influenced greatly by drought. The main factor slowing root elongation in the simulations was evaluated using a stress reduction function.ConclusionThe proposed framework offers a way to explore the interaction between soil physical properties, weather and root growth. It may be applied to most root elongation models, and offers the potential to evaluate likely factors limiting root growth in different soils and tillage regimes

Communication chimique et migration reproductrice chez les salmonidés

Si l'on possède encore bien peu d'informations sur les trajets suivis et sur les moyens d'orientation utilisés par les différentes espèces de Salmonidés au cours de la phase océanique de leur migration, la remontée finale des eaux proches de l'estuaire jusqu'aux sites de fraie dépend principalement du sens chimique. Nous présentons ici un certain nombre de travaux démontrant la préémi-nence du rôle joué par l'olfaction et l'intervention probable de médiateurs chi-miques spécifiques (ou phéromones) dans ce phénomène du « homing »

Bases chimiosensorielles du comportement alimentaire chez les poissons

Le comportement alimentaire, indispensable à la survie de l'individu et donc de l'espèce, occupe à ce titre une position de première importance dans la hiérarchie des comportements fondamentaux qui tous en dépendent très étroitement. Chez les poissons, cette prééminence se trouve illustrée par l'extrême diversité des supports sensoriels impliqués et des expressions comportementales qui leur sont liées. A la suite d'un certain nombre de mises en évidence neurophysiologiques et éthologiques de l'importance du sens chimique (olfaction, gustation) dans le comportement alimentaire des poissons, de très importants secteurs d'études électrophysiologiques et d'analyses physico-chimiques visant à en déterminer la nature exacte (en termes de substances actives) se sont développés ces vingt dernières années. De tous ces travaux dont les plus avancés sont présentés ici, il ressort que les acides aminés de série L plus ou moins associés à d'autres composés de poids moléculaires < 1000 constituent des composés chimiques jouant un rôle déterminant dans le comportement alimentaire de nombreuses espèces de poissons carnivores

Communication chimique et migration reproductrice chez les salmonidés

Si l'on possède encore bien peu d'informations sur les trajets suivis et sur les moyens d'orientation utilisés par les différentes espèces de Salmonidés au cours de la phase océanique de leur migration, la remontée finale des eaux proches de l'estuaire jusqu'aux sites de fraie dépend principalement du sens chimique. Nous présentons ici un certain nombre de travaux démontrant la préémi-nence du rôle joué par l'olfaction et l'intervention probable de médiateurs chi-miques spécifiques (ou phéromones) dans ce phénomène du « homing »

Réponses comportementales du brochet (Esox lucius L.) à un extrait épidermique de carassin doré (Carassius auratus L.) en olfactomètr

Les effets de solutions brutes (EE) et d'une fraction d'acides aminés libres reconstituée (FAA), issues d'un extrait épidermique de Carassin doré (Carassius auratus L.), ont été analysés sur l'attraction et le comportement exploratoire du Brochet (Esox lucius L.) en olfactomètre. Des effets significatifs ont été observés en réponse aux différentes solutions et doses testées (EE = 0,005 ; 0,05 ; 0,5 équivalent-carassin/l ; FAA = 0,5 équivalent-carassin/l). L'effet stimulant des solutions épidermiques brutes sur l'exploration varie en raison inverse de la concentration testée. L'activité de ces solutions sur l'attraction augmente avec la concentration. L'effet stimulant de la fraction d'acides aminés libres reconstituée sur l'exploration et sur l'attraction est apparu inférieur à celui observé en réponse à la solution brute. Ces résultats sont discutés à la lueur de données sur le rôle des sécrétions de la peau et des acides aminés dans la communication chimique chez les poissons

Réponses comportementales du brochet (Esox lucius L.) à un extrait épidermique de carassin doré (Carassius auratus L.) en olfactomètre

Les effets de solutions brutes (EE) et d'une fraction d'acides aminés libres reconstituée (FAA), issues d'un extrait épidermique de Carassin doré (Carassius auratus L.), ont été analysés sur l'attraction et le comportement exploratoire du Brochet (Esox lucius L.) en olfactomètre. Des effets significatifs ont été observés en réponse aux différentes solutions et doses testées (EE = 0,005 ; 0,05 ; 0,5 équivalent-carassin/l ; FAA = 0,5 équivalent-carassin/l). L'effet stimulant des solutions épidermiques brutes sur l'exploration varie en raison inverse de la concentration testée. L'activité de ces solutions sur l'attraction augmente avec la concentration. L'effet stimulant de la fraction d'acides aminés libres reconstituée sur l'exploration et sur l'attraction est apparu inférieur à celui observé en réponse à la solution brute. Ces résultats sont discutés à la lueur de données sur le rôle des sécrétions de la peau et des acides aminés dans la communication chimique chez les poissons

Sucrose Supply Can Increase Longevity of Broccoli (Brassica-Oleracea) Branchlets Kept At 22-Degrees-C

Sucrose was supplied several hours after harvest to broccoli branchlets via the transpiration stream in order to increase the amount of sucrose available for respiration and to determine its influence on longevity at 22 degrees C. Calculations based on solution uptake indicated that an 8% (w/v) sucrose solution supplied sufficient substrate for respiration, but the pattern of respiratory decline after harvest was not altered by supply of exogenous sucrose, and yellowing of floret sepals began after 2 days. However, when sucrose was supplied immediately after harvest, yellowing was delayed. Treatment with cytokinin (50 ppm 6-benzylaminopurine), to delay yellowing, had no effect on levels of sucrose in branchlets after 4.5 days, but retarded loss of chlorophyll. Floret tissues appear to sense the decline in sucrose after harvest, the result being induction of senescence as judged by yellowing. 6-benzylaminopurine may block the sensing mechanism