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Notre base scientifique

La technologie derrière Phyto-IT et TreeWatch.net repose sur plus de 15 ans de recherche à l’Université de Gand (Lab of Plant Ecology, Prof. Kathy Steppe). Vous trouverez ci-dessous, par thématique, un aperçu des principales publications évaluées par des pairs qui fondent notre plateforme.

Thème 01

Dendromètres : diamètre de tige comme indicateur du statut hydrique

Les variations du diamètre des tiges comme outil de recherche polyvalent en écophysiologie

De Swaef T., De Schepper V., Vandegehuchte M.W., Steppe K. (2015)

Tree Physiology, 35(10), 1047–1061

Des mesures précises au micromètre du diamètre de tige révèlent bien plus que la simple croissance : le rétrécissement et le gonflement subtils de la tige indiquent jour après jour le niveau d’hydratation de la plante, ses réserves en eau et le moment où elle subit du stress. Pour les producteurs et les arboriculteurs, cela signifie qu’un seul capteur dendromètre compact devient à la fois un système d’alerte au stress hydrique et un moniteur de croissance. Vous pilotez l’irrigation sur la base de ce que la plante elle-même « dit », plutôt que de vous fier uniquement aux modèles de sol ou de climat.

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Dynamique de croissance nycthémérale des tiges d'arbres : relier anatomie et écophysiologie

Steppe K., Sterck F., Deslauriers A. (2015)

Trends in Plant Science, 20(6), 335–343

Les arbres et les plantes poussent principalement la nuit, et cette étude l’explique scientifiquement. Les auteurs montrent que l’expansion cellulaire guidée par la turgescence est limitée à la nuit, car la transpiration diurne fait baisser le potentiel hydrique en deçà du seuil d’étirement de la paroi cellulaire. Nos capteurs révèlent cette fenêtre de croissance nocturne qui resterait autrement invisible. Les producteurs obtiennent ainsi une image plus fidèle des performances de croissance réelles et peuvent affiner leurs stratégies climatiques et d’irrigation en fonction du rythme naturel de la plante.

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Thème 02

Capteurs de flux de sève

Méthodes de mesure de la densité du flux de sève : principes de fonctionnement et applicabilité

Vandegehuchte M.W., Steppe K. (2013)

Functional Plant Biology, 40(3), 213–223

Tous les capteurs de flux de sève ne se valent pas. Cette revue, avec plus de 350 citations la plus citée dans le domaine méthodologique de la dernière décennie, compare les principales méthodes de mesure (Heat Ratio, Heat Field Deformation, Granier/TDP, Heat Pulse) et explique clairement quelle technique fonctionne le mieux pour les flux faibles, élevés ou même inversés. C’est sur cette base technique que nous fondons notre choix de capteurs : nous ne choisissons pas n’importe quelle méthode, nous choisissons la méthode adaptée à votre culture.

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Comparaison de la densité du flux de sève par les méthodes de dissipation thermique, de vitesse d'impulsion thermique et de déformation du champ thermique

Steppe K., De Pauw D.J.W., Doody T.M., Teskey R.O. (2010)

Agricultural and Forest Meteorology, 150(7–8), 1046–1056

Dans une comparaison directe sur le terrain, cette recherche montre que la méthode Granier classique (dissipation thermique) sous-estime systématiquement le flux de sève réel : les valeurs TDP étaient en moyenne 44 % inférieures aux valeurs Heat Field Deformation, avec les écarts les plus importants aux fortes densités de flux. Un mauvais choix de capteur peut donc entraîner jusqu’à la moitié d’erreur de mesure, et par conséquent de mauvaises décisions d’irrigation ou de gestion forestière. Investir dans un capteur de flux de sève de haute qualité se rentabilise rapidement en eau, en énergie et en rendement.

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Thème 03

Modèle mécaniste RC & potentiel hydrique des arbres

★ Fondations

Un modèle mathématique reliant la dynamique du flux de sève des arbres aux fluctuations quotidiennes du diamètre des tiges et à la croissance radiale

Steppe K., De Pauw D.J.W., Lemeur R., Vanrolleghem P.A. (2006)

Tree Physiology, 26(3), 257–273

C’est l’article fondateur du « modèle Steppe », le cadre mécaniste qui relie flux de sève, diamètre de tige et croissance dans un seul modèle mathématique. Les données brutes des capteurs n’acquièrent une véritable valeur que lorsqu’un modèle les convertit en paramètres interprétables tels que la turgescence, le potentiel hydrique et la vitesse de croissance. Ce fondement distingue Phyto-IT des simples enregistreurs de données : nous ne vendons pas des capteurs, nous vendons de la connaissance. C’est le socle scientifique de tout ce que nous faisons.

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Développement et vérification d'un modèle de transport d'eau et de sucre utilisant les variations mesurées du diamètre des tiges

De Schepper V., Steppe K. (2010)

Journal of Experimental Botany, 61(8), 2083–2099

Cette recherche de suivi intègre également le transport du sucre dans le modèle Steppe : non seulement l’eau, mais aussi le flux des hydrates de carbone à travers le phloème est pris en compte. Pour les secteurs où la teneur en sucre est déterminante (fruits, raisins, tomates), cela ouvre la voie à une gestion de la qualité pilotée par les capteurs, et non plus uniquement de la quantité. Notre technologie ne se limite pas à vérifier si votre plante dispose d’eau ; elle vérifie aussi si les sucres parviennent bien aux fruits. Un atout majeur pour les cultures premium et la différenciation par la qualité.

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Thème 04

TreeWatch.net & Phyto-IT : les plantes parlent

★ Article phare

TreeWatch.net : un réseau de surveillance et de modélisation de l'eau et du carbone pour évaluer l'hydraulique instantanée et le statut carboné des arbres

Steppe K., von der Crone J.S., De Pauw D.J.W. (2016)

Frontiers in Plant Science, 7, 993

C’est l’article qui cadre scientifiquement le concept de « plantes qui s’expriment via internet ». Il décrit comment la plateforme TreeWatch.net combine des capteurs (flux de sève + dendromètre) avec le modèle Steppe pour permettre aux arbres de littéralement « tweeter » leur statut hydrique et carbonique en temps réel. Pas de science-fiction, mais une plateforme validée, publiée dans Frontiers in Plant Science. Le fondement scientifique de l’ensemble de l’histoire Phyto-IT.

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L'absorption directe de l'eau de pluie par la canopée provoque des poussées de croissance liées à la turgescence chez le palétuvier Avicennia marina

Steppe K., Vandegehuchte M.W., Van de Wal B.A.E., et al. (2018)

Tree Physiology, 38(7), 979–991

Cette recherche montre que les feuilles de mangrove absorbent directement l’eau de pluie via le feuillage, provoquant immédiatement une poussée de croissance dans la tige. Il s’agit de la première preuve directe, basée sur des dendromètres, que l’absorption foliaire d’eau déclenche une restauration de la turgescence dans le tissu ligneux d’une mangrove en plein champ, les études isotopiques antérieures ne pouvaient que l’inférer indirectement. Nos capteurs rendent possible des découvertes qu’aucun autre instrument de mesure ne peut révéler.

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Le flux de sève comme indicateur clé pour comprendre le fonctionnement hydraulique des plantes

Steppe K., Vandegehuchte M.W., Tognetti R., Mencuccini M. (2015)

Tree Physiology, 35(4), 341–345 (éditorial)

Un court texte d’opinion percutant dans lequel Steppe et ses collègues affirment que le flux de sève est le paramètre clé pour comprendre le fonctionnement hydraulique des plantes. La technologie du flux de sève n’est pas un gadget, mais une mesure fondamentale de la science végétale moderne. Une référence qui place l’importance de ce que nous mesurons au plus haut niveau de l’autorité scientifique.

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Thème 05

Applications : Tomate & horticulture sous abri

Lien entre les variations du diamètre de la tige, le flux de sève, la turgescence et le potentiel hydrique chez la tomate

De Swaef T., Steppe K. (2010)

Functional Plant Biology, 37(5), 429–438

Dans cette étude, le modèle Steppe est appliqué avec succès à des plants de tomates pour la première fois. Les auteurs montrent que le diamètre de tige d’une tomate, mesuré à l’aide d’un simple dendromètre, est un indicateur fiable de la turgescence, du flux de sève et du potentiel hydrique. Pour les maraichérs sous serre, il s’agit du fondement scientifique de l’irrigation de précision : un seul capteur par plante peut suffire pour ajuster l’apport en eau au millimètre près. Votre plante vous dit elle-même quand elle a soif, nous traduisons ce signal en déclenchement d’arrosage.

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Flux de sève, croissance de la tige et des fruits chez la tomate en relation avec la disponibilité en eau dans un substrat de laine de roche

De Swaef T., Verbist K., Cornelis W., Steppe K. (2012)

Plant and Soil, 350(1–2), 237–252

Chez des tomates cultivées sur laine de roche, une baisse modérée de l’humidité du substrat, d’environ 80 % à 55 %, a entraîné une chute de la croissance des fruits de 38 %, tandis que l’augmentation du diamètre de tige ne diminuait que de 12 % et le flux de sève de seulement 9 %. Le fruit est donc l’indicateur de stress le plus sensible de la plante. Ne vous fiez pas uniquement aux mesures classiques de stock : la perte de rendement est déjà enclenchée avant que la plante ne montre des signes visibles de souffrance. Les capteurs de sève et de tige le détectent bien plus tôt et protègent contre la perte de qualité et de kilogrammes.

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Vous souhaitez appliquer cela dans votre propre culture ?

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