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Effect of the germination threshold temperature on the geographical distribution of the variety R583 in Reunion Island

Poser Christophe, Barau Laurent, Mézino Mickaël, Goebel François-Régis, Ruget Françoise. 2020. Effect of the germination threshold temperature on the geographical distribution of the variety R583 in Reunion Island. International Sugar Journal, 122 (1461) : pp. 640-567.

Journal article ; Article de recherche ; Article de revue à facteur d'impact
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Titre espagnol : Efecto de la temperatura umbral de germinación en la distribución geográfica de la variedad R583 en la Isla Reunión

Abstract : In Reunion Island, new sugarcane commercial varieties selected for constrained environments, particularly with regard to low temperatures, have demonstrated their better adaptability by producing more biomass in the high-lying parts of the island. The germination dynamics of populations of single bud setts were studied and characterized in growth chambers for three contrasting varieties at different constant temperatures. The emergence of setts as a function of time is faster and more complete for the variety R583, which is known to be better adapted to low temperatures than for R570 and R577. Does the variety R583 selected under temperature constrained environment performs better under such conditions as a result of its lower threshold temperature for germination? The objectives of our study were (i) to characterize the germination performance of three varieties under different temperature regimes, and (ii) to illustrate in the field the important simulated results obtained with the help of mapping tools.A germination non-linear mixed model with random effects was developed from the degree-days data. This Weibull equation made it possible to determine a threshold temperature for the germination process for each variety. Taking into account the germination threshold temperature obtained, a simulation of the germination times was carried out per zone, on the west coast of Reunion Island, based on climatic data over 10 years. The two-degree difference between the base temperatures of varieties R583 and R570 shows the relative importance of this parameter on germination date, suggesting that the plant is able to establish more quickly. A parallel was drawn between the geographical limits obtained, where the establishment of the variety R583 is possible regarding the time required for germination (in days) from the simulation and the actual spreading of this variety.

Résumé (autre langue) : En la Isla Reunión, la selección de nuevas variedades comerciales de caña de azúcar adaptadas a ambientes limitantes, particularmente a las bajas temperaturas, se ha demostrado por su mayor producción de biomasa en las zonas altas de la isla. En cámaras de crecimiento, se estudió y caracterizó la dinámica de germinación de estacas de una yema en tres variedades contrastantes a diferentes temperaturas constantes. La emergencia, caracterizada en función del tiempo, se produjo más rápido y en mayor grado para la variedad R583 que para R570 y R577, ya que R583 presenta mejor adaptación a bajas temperaturas. ¿El mejor comportamiento de la variedad R583, seleccionada en ambientes con temperaturas limitantes, se debe a una menor temperatura umbral de germinación? Los objetivos de nuestro estudio fueron (i) caracterizar la dinámica de germinación de tres variedades bajo diferentes regímenes de temperatura, y (ii) ilustrar, mediante herramientas de mapeo, los resultados simulados a campo.Para determinar la temperatura umbral de germinación de cada variedad, desarrollamos un modelo mixto no lineal con efectos aleatorios mediante la ecuación de Weibull, considerando el tiempo de germinación en grados-día. Teniendo en cuenta la temperatura umbral de germinación obtenida y considerando datos climáticos de más de 10 años de la costa oeste de la Isla Reunión, realizamos una simulación de los tiempos de germinación por zona. Encontramos una diferencia de dos grados entre las temperaturas base de germinación de las variedades R583 y R570, lo que sugiere que la planta es capaz de establecerse más rápidamente. Estos resultados demuestran la importancia relativa de este parámetro en la fecha de germinación. Realizamos un paralelismo entre los límites geográficos para el establecimiento de la variedad R583 mediante el tiempo (días) simulado para la germinación y la dispersión propagación real de esta variedad.

Mots-clés Agrovoc : Saccharum, Variété, Résistance à la température, Tolérance au froid, Germination, Modélisation, Simulation

Mots-clés géographiques Agrovoc : Réunion

Mots-clés libres : Sugarcane varieties, Temperatures, Germination Parameters, Models

Classification Agris : F62 - Plant physiology - Growth and development
U30 - Research methods

Champ stratégique Cirad : CTS 2 (2019-) - Transitions agroécologiques

Auteurs et affiliations

  • Poser Christophe, CIRAD-PERSYST-UPR AIDA (FRA) - auteur correspondant
  • Barau Laurent, eRcane (REU)
  • Mézino Mickaël, CIRAD-PERSYST-UPR AIDA (REU)
  • Goebel François-Régis, CIRAD-PERSYST-UPR AIDA (FRA) ORCID: 0000-0002-5438-1078
  • Ruget Françoise, INRAE (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/597544/)

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