Brevet FR2312933A1 — publié le 19761231

La présente invention concerne un procédé pour dé- terminer l'aptitude à la germination des semences de mers, Les procédés actuellement connus dits "tests de germination", notamment pour les semences de mars, sont extrême- ment nombreux et divers et il serait vain d'en vouloir donner ici la liste complète. On pourra toutefois se référer aux "International rules for seed testing publiées dans les "Comptes rendus de l'Association Internationale d'Essais de semences" vol. 31 (1966) no 1 p. 1-152.Parmi ces essais on citera, en particulier, le "test Officiel de Contrôle de la germination" retenu par la législation Française ("test du buvard") Qai consiste à mettre les semences à germer entre deux lits de papier buvard humide placés dans des étuves ou des chambres à gerrnnation,maintenues à une humidité relative de 90 à 95% d'eau. Ce test fixe à 90 % le nombre minimal de plantules d'un échantillon devant germer en 7 jours à 25OC pour avoir le droit de commercialiser le lot de semences correspondant. Or ces "tests" présentent en général un inconvénient majeur à savoir une mauvaise.représentativité essentiellement liée aux raisons suivantes 1) mauvaises conditions de culture : On utilise en effet des substrats de culture donnant des résultats insuffisamment reproductibles et des températures de germination gé néralement trop élevées pour permettre l'observation de l'hé- térogénéité possible des lots de semences. Cette dernière se manifeste normalement au champ si bien que toute température qui la masquerait ou ltempêcherait de se manifester au niveau d'un test ne permet pas de se faire une idée raisonnable des possibilités de germination réelle dans les conditions naturelles. 2) Caractérisation de la valeur germinative des lots de semences : Cette caractérisation se fait en effet uniquement par la numération (exprimée en pourcentage) des grains morts ctest-à-dire des grains ne donnant lieu k aucune germination dans les conditions de l'essai. Or ce mode de caractérisation ne donne aucune information sur les modalités de dévelop- pement des grains qui germent telles que la vitesse moyenne de germination et la dispersion. Or à partir d'une analyse biométrique des différents phénomènes de la germination des semences de maTs il faut reconnattre qu'un test fondé sur ltévaluation du temps moyen arithmétique de sortie de la radicule à une température constante relativement peu élevée, du coefficient de dispersion des temps individuels et de la perte par non germination, doit permettre de classer, avec précision, les lots de semences commercialisables. Ainsi la présente invention fournit un procédé simple et rapide de détermination d,4'aptitude à la germination des semences de mars et de classification de ces semences. Le procédé selon l'invention consiste à prélever du lot des grains ou semences à étudier,par les techniques d'échantillonnage appropriées,un nombre déterminé de grains, à diviser ces grains en un nombre donné de groupes contenant chacun le même nombre de grains , à déposer chaque groupe de grains dans un germoir, à immerger ces groupes dans un bain d'eau maintenu à température constante, cette immersion se faisant périodiquement à intervalles de temps réguliers et pendant une durée constante, à faire suivre cette opération d t immersion d'une aération hors du bain d'eau également à intervalles réguliers et pendant une durée constante après chaque durée d'immersion et à observer successivement sur chaque groupe la germination des grains constitutifs du groupe considéré à l'aide du stade repère bien connu dit de "sortie de la radicule", ou "percée des téguments par la radicule", cette observation se faisant au temps t1 pour le premier groupe, au temps t2 (ou t1 + A1t) pour le deuxième groupe, au temps t3 (ou t2 + A2t) pour le troisième groupe et ainsi de suite jusqu' au nième groupe au temps t n (ou tn ff + An 1t) et à noter le pourcentage de grains ayant germé ainsi au cours du temps ce qui permet - de déterminer,pour l'ensemble du lot sur lequel on a procédé à ltéchantillonnage,la perte par non germination (pourcentage de grains dont la radicule ne sort pas) et les caractéristiques du développement (vitesse moyenne et homogénéité des grains qui germent).Suivant d'autres caractéristiques : La température de l'eau dans laquelle se fait l'im- mersion des grains est maintenue à une valeur suffisamment basse pour que les techniques d'observation mises en oeuvre fassent apparattre les hétérogénéités possibles, génétiques ou physiologiques, des lots de semences La température appropriée de liteau d'immersion est avantageusement de 1500 ; Les durées d'immersion et d'aération sont dans un rapport de 1:6. J De façon avantageuse le cycle immersion-aération se reproduit une fois par minute La durée totale de l'essai (T) est divisée en "n" fractions , "n" étant égal au nombre de groupes de division de ltéchantillonnage déterminant ainsi les temps d'ob- servations (t0 à tn). On procède, par le calcul ou au moyen de courbes, à l'évaluation ae la proportion des grains anormaux, des grains normaux et des grains morts, ces trois groupes étant caracté- risés par les écarts de leur temps moyen arithmétique de sortie de la radicule, le coefficient de dispersion des temps individuels et la perte par non germination On estime la "valeur germinative" globale par une valeur unique kR représentant les écarts exprimés en pour cent des valeurs caractéristiques du lot "testé" par rapport à des normes de références préalablement choisies. Pour la mise en oeuvre du procédé on utilise avantageusement un germoir particulier essentiellement caractérisé par le fait qu'il est constitué par un tambour à la périphérie duquel sont réalisés et répartis des alvéoles grillagés destinés à recevoir les grains ou semences à étudier ledit tambour, monté autour dlun axe, étant entratné en rotation par tout moyen approprié et étant disposé au-dessus d'un bac destiné à contenir le milieu liquide de culture choisi de manière qu'au cours de la rotation dudit tambour la totalité ou une partie seulement des alvéoles se trouve immergée dans ledit liquide alors que la totalité ou une autre partie des alvéoles se trouve à l'air. De façon avantageuse le tambour est entratné en rotation à une vitesse constante et uniforme. Suivant une variante,le tambour est entratné en rotation par saccades de manière à respecter, par une imiobili- sation momentanée, les durées dtimmersion et d'aération D'autres caractéristiques et les avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un germoir servant à la mise. en oeuvre du procédé selon liiez vention la figure 2 représente, schématiquement, un grain de maTs qui a atteint le stade repère dit stade de "sortie de la radicule" ; et la figure -3 est l'exemple du genre de courbes inter- prétatives des résultats que l'on obtient par la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Pour illustrer le procédé de 1 t invention on prendra, comme exemple non limitatif, un lot de grains de maTs sur le- quel on a prélevé huit échantillons ou groupes (B1 à gS) de 100 grains chacun. On place chacun de ces échantillons ou groupes dans un des alvéoles grillagés À1 -À8 d'un tambour 2 monté 8 rota- tion autour d'un arbre 3 entratné, par exemple, par un motenr 4. Ce tambour 2 est monté au-dessus d'un bac 5 contenant de l'eau (6) de manière que, par exemple, la moitié des alvéoles soit immergée alors que l'autre moitié est k l'air au cours de la rotation du tambour. Il s'ensuit qutalternati- vement et périodiquement la moitié des échantillons E1 k est immergée puis aérée et ainsi de suite0 Soit t =O le moment où les échantillons sont placés dans les alvéoles et le moteur 4 mis en marche. L'eau du bac 5 est maintenue à 150C. Au bout du temps t1 de rotation du tambour on retire les 100 grains du groupe E1 de son alvéole A1 ; on examine ces grains et on note le nombre des grains qui ont germé c'est-àdire pour lesquels on constate la percée du tégument G par la radicule R comme illustré à la figure 2 : c'est le stade repère dénommé ici stade de "sortie de la radicule". Au bout d'un temps t2 = t1 + A1t on procède à la même observation sur le groupe E2 des 100 grains de l'alvéole A2. Puis au temps t3 (t2 + A2t) on observera le groupe E3 et ainsi de suite jusqu'au temps t8 (pour le groupe E8) (t8 = t7 + A7t). L'évolution au cours du temps de la germination peut. ainsi être notée périodiquement de manière simple et rapide à l'aide du stade repère. On détermine de la sorte, sur les échan- tillons E1 à E8 observés successivement, le nombre de grains ayant atteint ou dépassé ce stade repère. Ce mode de comptage global est suffisamment rapide pour permettre des observations fréquentes et portant sur un nombre important d'individus. les résultats sont alors analysés (par exemple à l'aide d'un programme de calcul mécanographique) de manière à faire intervenir a) le calcul des valeurs caractérisant de manière intrinsèque le phénomène de sortie de la radicule du lot examiné à savoir d'une part, la moyenne arithmétique et, d'autre part, le coefficient de dispersion des temps individuels de sortie de la radicule des grains qui germent ainsi que le pourcentage de grains ne germant pas. b) la caractérisation des lots par un coefficient (kR) représentant les écarts exprimés en pour cent des valeurs caractéristiques du lot examiné par rapport à des normes préalablement fixées et prises comme référence (normes établies et admises par convention pour les besoins de l'essai). C'est ainsi que, pour éviter les difficultés liées au choix annuel ou bisannuel de "lots témoins", il est préférable d'établir des "normes théoriques" correspondant aux caractéristiques optimales de la variété retenues à la suite du "test" d'un grand nombre d'échantillons. C'est ainsi quten se reportant à la courbe de la figure 3 (% de sortie de la radicule en ordonnées et le temps T en abscisses.) qui est donnée ici à titre d'exemple illustra tif, leensemble deun lot de grains peut se composer de trois sous-ensembles que l'on peut mettre en évidence lors de la germination à la température de l'essai. 1. Des grains à sortie de la radicule très rapide (grains "anormaux") (GA sur la courbe correspondant à un temps moyen de sortie de la radicule "ta") 2. Des grains à sortie de la radicule normale (grains "normaux") (GN sur la courbe correspondant à un temps moyen de sortie de la radicule "t ") n 3. Des grains morts (GM). Par ailleurs, le pourcentage de radicules sorties H heures après la mise en germination correspond à une bonne estimation du nombre de grains anormaux n %. Or, plus la germination d'un lot est mauvaise, plus la sortie des radicules-les grains anormaux est rapide.Le groupe de grains anormaux peut donc être caractérisé également par l'écart bt de leur temps moyen arithmétique de sortie de la radicule (t ) par rapport au temps moyen arithmétique t des grains normaux, soit n = = t - t n a Pour ltévaluation numérique de la valeur germinative des grains anormaux que lton désignera par kA, on prendra donc un tel écart t mais dont la valeur correspond à l'écart du temps moyen des grains du lot examiné au temps moyen normal dans le cas d'un lot pris comme référence , multiplié par le nombre de grains anormaux (exprimé en %) trouvé dans le cas du lot soumis à ltessai,soit kÂ = t t x P Pour l'évaluation numérique de la valeur germinative des grains normaux, (kN) on procède de la façon suivante La population des grains normaux peut être caractérisée par a) leur vitesse de germination, égale à l'inverse du temps moyen soit 1/tn b) l'homogénéité de leur développement, quantifiée par le coefficient de dispersion des temps individuels soit c/tn. Si l'on a fixé des valeurs de référence, les lots seront évidemment d'autant moins bons qu'ils s'écarteront plus de ces valeurs. Autrement dit la germination des grains normaux ayant avantage à Btre la plus homogène possible devra donc s'écarter au minimum de la valeur de référence adoptée. Cet écart peut du reste être quantifié par la valeur où cJti = coefficient de dispersion de l'échantillon Ei et c/tr = coefficient de dispersion de référence. On notera, en passant, que toute valeur négative de cet écart due à un coefficient de dispersion inférieur à la valeur de référence adoptée, qualifiera un lot dont la germination est meilleure que la norme. En outre il y aura lieu de prendre en considération, dans l'évaluation de la valeur germinative des grains normaux, la valeur de l'écart exprimée par où ti = temps moyen de l'échantillon Ei et t r temps moyen de référence Mais une valeur négative de l'écart sur le temps moyen ne caractérisera pas forcément un lot supérieur au témoin. Au contraire cette valeur due à un temps moyen inférieur à la valeur de référence peut provenir de quelques grains anormaux difficiles à séparer au temps H (portions de courbes en trait discontinu sur la figure 3). En revanche une vitesse de germi nation trop lente n'est évidemment pas souhaitable.Par consé- quent, il faut pénaliser tout lot s'écartant par défaut ou par excès de la norme et donc considérer comme valeur de l'écart I1 s'ensuit qu'on prendra comme valeur de kN, caractéristique des grains normaux, la somme des écarts relatifs exprimés en pour cent des valeurs du temps moyen et du coefficient de dispersion par rapport aux normes adoptées, l'écart sur le temps étant exprimé en valeur absolue, soit t. et t r ayant la signification donnée ci-dessus. Quant à la caractérisation des grains morts chez lesquels la radicule ne perce pas, elle se traduit par des pertes à la levée en conditions naturelles. Numériquement on peut les caractériser par kM = P où P exprime la perte par rapport à 100 % obtenue en fin d'ob- servation du phéromène de sortie de la radicule. Pinalement,.grâce au procédé de l'invention, à sa mise en oeuvre et aux résultats obtenus par l'observation d'un phénG- mène, résultats qui permettent de chiffer, à partir de données théoriques prises comme références, des valeurs germinatives pour chaque groupe de grains, on peut tirer globalement, des valeurs ci-dessus, la valeur germinative d'un lot de semences de mais (kR) à savoir Toutefois, en fonction des méthodes et des unités utilisées pour le calcul des caractéristiques kA, kN et kM, ces dernières peuvent avoir des valeurs numériques qui ne sont pas du même ordre de grandeur, si Dien qu'il peut être nécessaire d'affecter les valeurs de kN et de kN do coefficients déterminés empiriquement.L'expression ci-dessus s'écrit alors kR = kA + XkN + YkM ou X et Y sont les coefficients en question. L'exemple suivant est donné à titre illustratif de l'invention Soit un lot de 800 grains subdivisé en huit échantillons de 100 grains chacun (E1 à E8). le temps t étant le moment oW les huit échantillons sont mis simultanément dans les alvéoles et le moteur mis en marche, au bout du temps t1 égal à 6 heures, l'examen des grains du groupe E1 montre deux grains ayant germé sur 100. Aux temps t2 = 15 h, t3 = 24 h, t4 = 40 h, t5 = 51 h, t6 = 65 h, t7 = 104 h, t8 = 144 h, les pourcentages de grains ayant germé au sein des groupes E2 àE8 sont respectivement 7 - 16 - 48 - 85 - 97 - 99 - 99 Le pourcentage de radicules sorties au temps t2 égal à 15 heures, soit 7 %, permet d'estimer le nombre de grains anormaux (1l %). le groupe de ces grains anormaux est également caractérisé par l'épart At de leur temps moyen arithmétique de sortie de la radicule égal à 14,6 heures par rapport au temps moyen arithmétique de grains normaux choisi comme référence (45 h pour la variété considérée ) bt = 45 - 14,6 la germination des grains anormaux est exprimée par kA = t x 2 % = 30,4 x 7 = 213. On prend comme valeur de kN, caractéristique des grains normaux, la somme des écarts relatifs exprimés en pourcent des valeurs de leur temps moyen (40,7 h) et de leur coefficient de dispersion (0,31) par rapport aux normes adoptées (45 h et 0,25), 1' écart sur le temps étant exprimé en valeur absolue, soit kM = P = 1 % exprimant la perte par rapport à 100 % obtenue en fin d'obsèrvation du phénomène de sortie de la radicule caractérise numériquement les grains morts. les coefficients X et Y choisis pour donner à kA, kN et kM des valeurs du même ordre de grandeur étant re"pectivement 5,5 et 40, la valeur germinative globale du lot est exprimée par kR = 213 + (5,5 x 34) + (40 x 1) = 441 Ainsi le procédé de l'invention permet d'attribuer une "valeur germinative" (kR) à des lots de semences de mais dans le cadre d'un laboratoire de contrôle de semences à commercialiser. On a estimé en effet que les valeurs germinatives globales (kR) pour un certain nombre de lots pouvaient s' étaler de O à 2000, la valeur O étant la valeur optimale. Il est à noter à ce sujet que les lots ont une valeur germinative d'autant moins bonne que kR est plus grand. Mais on a admis de façon empirique que kR = 600 représentait une valeur intermédiaire entre les bons et les mauvais échantillons. Ce procédé permet ainsi de définir différentes catégories de bons (kR de O à 600) et de mauvais échantillons (kR de 600 à 2000). D'où son intérêt certain dans les domaines agronomique, technique et commercial. Il va du reste de soi que la présente invention nta été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications ciaprès. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination de l'aptitude à la germination des semences de maïs, procédé caractérisé par le fait qu'il consiste à prélever du lot des grains ou semences à étudier un nombre déterminé de grains, à diviser ces grains en un nombre donné de groupes contenant chacun sensiblement le même nombre de grains, à déposer chaque groupe dans un germoir, à immerger ces groupes dans un bain d'eau maintenue à température constante, cette immersion se faisant périodiquement à intervalles de temps réguliers et pendant une durée constante, à faire suivre cette opération d'immersion d'une aération à intervalles réguliers hors du bain et pendant une durée constante après chaque durée d'immersion et k observer successivement sur chaque groupe la germination des graihs qui le constituent à l'aide du stade repère de "sortie de la radicule", cette observation se faisant au temps t1 pour le premier groupe, au temps t2 (ou t1 + A1t) pour le deuxième groupe, au temps t3 (ou t2 + A2t) pour le troisième groupe et ainsi de suite jusqu'au nième groupe au temps tn (ou tel Zt n-1t) et à à noter le pourcentage de grains ayant ger- mé ainsi au cours du temps ce qui permet, d'une part de déterminer pour l'ensemble d'un lot sur lequel on a procédé k lté- chantillonnage, la perte par non germination et, d'autre part, les caractéristiques du développement à savoir la vitesse moyenne et l'homogénéité des grains qui germent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la température de l'eau dans laquelle se fait l'im- mersion des grains est maintenue à une valeur suffisamment basse pour que les techniques d'observation mises en oeuvre fassent apparattre les hétérogénéités possibles, génétiques ou physiologiques, des lots de semence 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la température appropriée de l'eau d'immersion est avantageusement de 15OC. . 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les durées dtimmersion et d'aération sont dans un rapport de 1 :6. 5. Procédé selon ltune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le cycle immersion-aération se reproduit une fois par minute. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la durée totale de ltessai est divisée en "n" fractions, "n" étant égal au nombre des groupes de division de l'échantillonnage déterminant ain si les temps d'observations (t (t0 à tn) 7. Procédé selon 1tune quelconque des revendications 1. à 6, caractérisé par le fait quton procède, par le calcul ou au moyen de courbes, à l'évaluation de la proportion des grains anormaux, des grains normaux et des grains morts, ces trois groupes étant caractérisés par les écarts de leur temps moyen arithmétique de sortie de la radicule, le coefficient de dispersion des temps individuels et la perte par non germinal tion. 8. Procédé selon ltune quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'on estime la "valeur germi- native" globale par une valeur unique kR représentant les écarts exprimés en % des valeurs caractéristiques du lot "tes té" par rapport à des normes de référence préalablesent choisies. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la valeur germinative globale kR est donnée par l'expression où Eu = le nombre des grains anormaux t, = le temps moyen de l'échantillon Ei correspondant tr = le temps moyen de référence c/ti= le coefficient de dispersion de ltéchantillon Ei c/t r = le coefficient de dispersion de référence P = la perte par rapport à 100 % obtenue en fin drobser- vation du phénomène de sortie de la radicule kÂ = la valeur germinative des grains anormaux kN = la valeur germinative des grains normaux kM = la perte caractérisant les grains morts. 10. Germoir pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un tambour à la périphérie duquel sont réalisés et répartis des alvéoles grillagés destinés à recevoir les grains ou semences à étudier, ledit tambour, monté autour d'un axe, étant entratné en rotation par tout moyen approprié et étant disposé au-dessus drun bac destiné à contenir le milieu de culture choisi de manière qu'au cours de la rotation dudit tambour la totalité ou une partie seulement des alvéoles se trouve immergée dans ledit liquide alors que la totalité ou une autre partie des alvéoles se trouve à ltair, 11. Germoir selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le tambour est entratné en rotation à unefvi- tesse constante et uniforme. 12. Germoir selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le tambour est entratné en rotation par sac- cades de manière à respecter,par une immobilisation momentanée, les durées d'immersion et d'aération.