Effect of potassium on the tolerance to PEG induced water stress of two white clover varieties (Trifolium repens L.)

International audienc

Effet d'un deficit hydrique sur le trefle blanc (Trifolium repens L.). I. Role d'un apport de potassium

Le comportement du trèfle blanc (Trifolium repens L cv Crau) est étudié en situation de contrainte hydrique et après réhydratation en liaison avec la fertilisation potassique. Le déficit en eau occasionne une décroissance progressive importante du potentiel hydrique des feuilles et une fermeture rapide des stomates. Ces manifestations sont accompagnées d’une chute de l’activité photosynthétique et de la fixation symbiotique de l’azote. En présence de potassium, la diminution de l’activité fixatrice est significativement ralentie. L’action favorable du potassium est également observée lors de la réhydratation des plantes soumises au déficit. Le rétablissement du potentiel hydrique et de la fixation symbiotique d’azote est plus important en présence de potassium. La fertilisation potassique exerce un effet positif sur la production de matière sèche aérienne aussi bien dans le cas des plantes soumises au déficit que des plantes régulièrement arrosées. Les résultats montrent qu’un apport de potassium favorise la résistance du trèfle blanc au manque d’eau.The effects of successive water stress and irrigation on white clover (Trifolium repens L cv Crau) photosynthetic activity, nitrogen fixation, predawn leaf water potential and stomatal resistance were studied in relation to potassium supply. Water deficit induced a gradual decrease in the predawn leaf water potential and a rapid stomatal closure (figs 1 and 2). Nitrogen fixation and photosynthetic activity were also reduced (fig 4 and table I). The decrease in nitrogen fixation activity was significantly lower with K supply (fig 4). For the same water potential and the same stomatal resistance, nitrogen fixation activity (ARA’s method) was higher in presence of potassium fertilization (fig 5 a, b). The positive effect of K was also observed for the rehydrated plants. Water potential and symbiotic nitrogen fixation recovery was more significant with K supply. Potassium fertilization increased dry matter production in stressed plants as in controls (fig 3). These results showed that K supply increased white clover resistance to water stress.

Effet d'un déficit hydrique sur le trèfle blanc (Trifolium repens L) I. Rôle d'un apport de potassium

Le comportement du trèfle blanc (Trifolium repens L cv Crau) est étudié en situation de contrainte hydrique et après réhydratation en liaison avec la fertilisation potassique. Le déficit en eau occasionne une décroissance progressive importante du potentiel hydrique des feuilles et une fermeture rapide des stomates. Ces manifestations sont accompagnées d'une chute de l'activité photosynthétique et de la fixation symbiotique de l'azote. En présence de potassium, la diminution de l'activité fixatrice est significativement ralentie. L'action favorable du potassium est également observée lors de la réhydratation des plantes soumises au déficit. Le rétablissement du potentiel hydrique et de la fixation symbiotique d'azote est plus important en présence de potassium. La fertilisation potassique exerce un effet positif sur la production de matière sèche aérienne aussi bien dans le cas des plantes soumises au déficit que des plantes régulièrement arrosées. Les résultats montrent qu'un apport de potassium favorise la résistance du trèfle blanc au manque d'eau.Effect of water stress on white clover (Trifolium repens L) I. Role of a K supply. The effects of successive water stress and irrigation on white clover (Trifolium repens L cv Crau) photosynthetic activity, nitrogen fixation, predawn leaf water potential and stomatal resistance were studied in relation to potassium supply. Water deficit induced a gradual decrease in the predawn leaf water potential and a rapid stomatal closure (figs 1 and 2). Nitrogen fixation and photosynthetic activity were also reduced (fig 4 and table I). The decrease in nitrogen fixation activity was significantly lower with K supply (fig 4). For the same water potential and the same stomatal resistance, nitrogen fixation activity (ARA's method) was higher in presence of potassium fertilization (fig 5 a, b). The positive effect of K was also observed for the rehydrated plants. Water potential and symbiotic nitrogen fixation recovery was more significant with K supply. Potassium fertilization increased dry matter production in stressed plants as in controls (fig 3). These results showed that K supply increased white clover resistance to water stress

Effet d'un déficit hydrique sur le trèfle blanc (Trifolium repens L.). I. Importance du cultivar

National audienceFour white clover cultivars (Trifolium repens L. Ladino and Hollandicum) were grown in pots placed in a growth chamber. Nine weeks after germination the water supply was suppressed. Dawn water potential, net photosynthetic assimilation and nitrogen fixation were measured. The water stress resulted in a rapid decrease in the dawn water potential. Photosynthesis and nitrogen fixation were also affected. The relationship between nitrogen fixation and soil water content was confirmed. The maximum rate of nitrogen fixation was not reached at the soil water capacity, probably due to a lack of soil aeration. Nitrogen fixation was maximum at 60-70 % and 80-85 % of the soil water capacity with Ladino and Hollandicum respectively. A lack of aeration at the water holding capacity probably caused an inhibition of the nitrogen fixation. Differences in resistance to water deficit were observed between varieties : Crau (Ladino) presented the highest nitrogen fixation, and produced more biomass than other varieties. Huia (Hollandicum) showed the lowest nitrogen fixation and appeared to be the most sensitive variety. Methods for selecting cultivars as regard to their resistance or tolerance to water deficit are discussed.Quatre cultivars de trèfle blanc (Trifolium repens L., Ladino ou Hollandicum) ont été soumis à un déficit hydrique croissant provoqué par l’arrêt total de l’alimentation en eau. L’expérience a été effectuée, en chambre phytotronique, 9 semaines après la germination des plantes. Le déficit en eau entraîne une diminution rapide du potentiel hydrique de base et de l’assimilation photosynthétique nette pour tous les cultivars. Cette étude confirme aussi le lien entre le facteur hydrique et la fixation d’azote, dont l’optimum n’est pas atteint à la capacité au champ, sans doute en raison d’une aération insuffisante du sol à cette humidité, mais correspond à une teneur en eau du sol comprise entre 60 et 70 % de la capacité au champ pour le type Ladino et entre 80 et 85 % pour le type Hollandicum. Des différences intervariétales ont été mises en évidence : Crau (type Ladino) maintient le taux de fixation le plus élevé et produit plus de biomasse aérienne que les autres variétés. Le cultivar Huia (type Hollandicum) présentant la fixation symbiotique la plus basse se montre le moins tolérant au déficit hydrique. L’intérêt de cette étude est discuté dans une optique de criblage de cultivars, sur la base de leur tolérance au manque d’eau

Effet d'un déficit hydrique sur le trèfle blanc (Trifolium repens L.). I. Importance du cultivar

Quatre cultivars de trèfle blanc (Trifolium repens L., Ladino ou Hollandicum) ont été soumis à un déficit hydrique croissant provoqué par l’arrêt total de l’alimentation en eau. L’expérience a été effectuée, en chambre phytotronique, 9 semaines après la germination des plantes. Le déficit en eau entraîne une diminution rapide du potentiel hydrique de base et de l’assimilation photosynthétique nette pour tous les cultivars. Cette étude confirme aussi le lien entre le facteur hydrique et la fixation d’azote, dont l’optimum n’est pas atteint à la capacité au champ, sans doute en raison d’une aération insuffisante du sol à cette humidité, mais correspond à une teneur en eau du sol comprise entre 60 et 70 % de la capacité au champ pour le type Ladino et entre 80 et 85 % pour le type Hollandicum. Des différences intervariétales ont été mises en évidence : Crau (type Ladino) maintient le taux de fixation le plus élevé et produit plus de biomasse aérienne que les autres variétés. Le cultivar Huia (type Hollandicum) présentant la fixation symbiotique la plus basse se montre le moins tolérant au déficit hydrique. L’intérêt de cette étude est discuté dans une optique de criblage de cultivars, sur la base de leur tolérance au manque d’eau.Four white clover cultivars (Trifolium repens L. Ladino and Hollandicum) were grown in pots placed in a growth chamber. Nine weeks after germination the water supply was suppressed. Dawn water potential, net photosynthetic assimilation and nitrogen fixation were measured. The water stress resulted in a rapid decrease in the dawn water potential. Photosynthesis and nitrogen fixation were also affected. The relationship between nitrogen fixation and soil water content was confirmed. The maximum rate of nitrogen fixation was not reached at the soil water capacity, probably due to a lack of soil aeration. Nitrogen fixation was maximum at 60-70 % and 80-85 % of the soil water capacity with Ladino and Hollandicum respectively. A lack of aeration at the water holding capacity probably caused an inhibition of the nitrogen fixation. Differences in resistance to water deficit were observed between varieties : Crau (Ladino) presented the highest nitrogen fixation, and produced more biomass than other varieties. Huia (Hollandicum) showed the lowest nitrogen fixation and appeared to be the most sensitive variety. Methods for selecting cultivars as regard to their resistance or tolerance to water deficit are discussed