Effets sur la croissance et le développement

• Effet de la dose et du choix de la plante

e trop fortes oncentrations inhibent la croissance, aussi bien pour le maïs (§5.3.1) que pour le pélargonium

nt, par l’équipe de recherche du Pr. Morard, 50 mg.L-1 sur le pélargonium (Galy, 2002), 100 mg.L-1 sur le bégonia (DEA M. Meric, 2004 ; Morard et al 2003) et 100 mg.L-1 sur le ray-gras (DEA J. Roche, 2001).

Ces résultats rejoignent également quelques observations réalisées par d’autres auteurs sur différentes espèces (olive, tomate). Les doses optimales déterminées sont du même ordre de grande : e (Fagbenro and Agboola, 1993; Piccolo, 1993).

se

es effets des SHB sur la germination et la croissance des racines du maïs sont nets et

00 mg.L- Cette discussion reprend l’ensemble des résultats obtenus sur les deux plantes étudiées. Elle débat dans un premier temps, les effets de différentes doses

Nos résultats confirment la complexité des effets des substances humiques observés sur les végétaux. Pour des cultures de plantes entières, l’étude de l’effet de doses croissantes de SHB ajoutées à la solution nutritive, révèle une efficacité optimale à 50 mg.L-1 de carbone en solution, pour les deux espèces étudiées. Notons également que le pélargonium semble aussi sensible à la dose de 35 mg.L-1. Les doses favorables sont donc faibles et correspondent à une dilution au 1/200ième de la solution de SHB brute obtenue par le procédé de synthèse. Enfin, d

c

(Galy, 2002).

Ces valeurs correspondent aux résultats obtenus antérieureme

ur autour de 100 mg.L-1 de carbon

• Effet sur la germination et la rhizogénè L

significatifs. Les traitements accélèrent la germination et augmentent l’élongation racinaire. Ces résultats s’observent pour un trempage des graines dans des solutions des SHB concentrées (≈ 10 g.L-1) et pour des graines germées sur du papier imbibé de solutions humiques diluées (1

1

). Ces observations confirment les travaux déjà réalisés sur cette plante (Tan and Nopamornbodi, 1979) qui présentent des résultats positifs sur l’élongation des racines et des tiges pour des

concentrations de 640 mg L-1. Cette stimulation a également été observée pour le maïs par Lee en 1976 pour une concentration de 5 mg L-1. Les SHB pourraient avoir une action physique en assouplissant les téguments de la graine et facilitant l’absorption de l’eau. Elles pourraient également avoir un effet chimique en modifiant les réactions impliquées dans le métabolisme de la germination. L’action des SHB sur la germination pourraient initier les effets positifs observés par la suite sur la croissance des plantes entières.

otons enfin, que la stimulation de la germination a déjà été étudiée sur d’autres plantes comme le r montre une amélioration de la germination e 10% et un accroissement du poids frais des racines et des tiges pour des plantes germées en présenc

de la tige ou de l’axe principal, longueur maximale des racines, poids frais et poids sec des plantes entières et des organes.

Les résultats obtenus montrent que les SHB modifient l’allongement et la structure du système cinaire du maïs et du pélargonium en augmentant sa ramification. Les plantes traitées produisent des racines plus petites et plus nombreuses influençant la morphologie du m

effets son obtenus p las (200 i observe ration de la croissance des racines du maïs et l’apparition de nombreuses racines secondaires. Les effets observés sur la structure des racines sont parfoi

ation de racines secondaires (O'Donnell, 1972), l’élongation racinaire (Mylonas and N

Pélargonium (Hartwigsen and Evans, 2000). L’auteu d

e de 2,5 g.L-1 de substances humiques.

• Effet sur la croissance

La croissance a été étudiée selon l’augmentation des paramètres biométriques suivants : longueur

ra

assif racinaire. Ces t identiques à ceux ar Canel 2) qu une amélio

s controversés. Les SH peuvent améliorer la form

McCants, 1980) ou n’avoir aucun effet (Hartwigsen and Evans, 2000).

De manière générale, la concentration optimale de SHB augmente également la production de biomasse fraîche et sèche. La mesure détaillée de ces paramètres indique que les effets sont différents selon les organes du pélargonium. La croissance des parties végétatives du pélargonium, semble limitée au profit des parties reproductrices (§5.2.2) et la croissance des parties aériennes semble limitée au profit des racines. Cette réorientation du métabolisme du pélargonium rappelle les effets classiquement observés chez les plantes stressées.

En revanche, chaque paramètre de la croissance du maïs est stimulé par la présence de SHB (§5.3.6).

Ces observations confirment les données de la bibliographie concernant les effets des SHB sur la croissance des végétaux. L’étude de la fertilisation du géranium par des SH de compost montre

une amélioration de la croissance pour de faible dose de compost (Gauthier et al., 1997; Ribeiro et al., 2000). L’effet positif des SH sur la croissance des pélargoniums s’observe sur les racines et les

et la production de biomasse (Lee

Les SHB provoquent un effet net sur le développement qui se traduit par l’avancement des stades phénologiques des plantes traitées. Le développement des plantes semble stimulé de la même manière pour les deux espèces, par une accélération de la mise à fleurs ayant pour conséquence une production totale de fleurs plus importantes pour le pélargonium et la formation de plusieurs épis dans le cas du maïs. De plus, l’ensemble des paramètres de croissance mesurés sur le maïs traduit la différence du stade phénologique atteint par les plantes traitées et témoins.

ne orrespondent pas à des effets directs sur la productivité des plantes mais plutôt à une

firme cette hypothèse. La hauteur, le nombre de feuilles, le poids sec, l’apparition et la maturité des épis des maïs traités sont caractéristiques d’un stade de développement plus avancé.

tiges qui produisent plus de poids frais (Hartwigsen and Evans, 2000).

Les études réalisées sur l’impact des SH sur le maïs, portent généralement sur les plantules. Elles indiquent aussi des résultats positifs sur l’élongation des racines

and Bartlett, 1976; Tan and Nopamornbodi, 1979).

De plus, la stimulation de la croissance des plantes en présence de SH, a également déjà été montrée sur le tabac (Mylonas and McCants, 1980), l’olivier (Fernandez-Escobar et al., 1996) ou la tomate (David et al., 1994).

• Effet sur le développement

L’influence des SH sur le développement des plantes est aussi abordée dans la littérature, cependant aucune étude ne mentionne clairement des effets sur la précocité du développement. Seul Ribeiro (2000) signale la présence de fleurs uniquement chez les pélargoniums traités par différentes concentrations de compost. Cette observation confirme les résultats de nos expérimentations.

• Explications physiologiques des effets biostimulants

Il est vraisemblable que les effets observés sur la croissance et le développement de chaque plante soient liés. Ainsi, les effets positifs des SHB sur la production de matière fraîche et sèche c

augmentation de la vitesse du cycle de développement des plantes. L’accélération de la croissance se traduit par une apparition plus précoce des stades phénologiques. La mesure des différents paramètres de croissance con

L’impact des SHB sur le développement végétatif et reproductif détermine donc la réponse globale des plantes. Les SHB conditionnent probablement de manière directe ou indirecte l’accélération des phases de développement des plantes.

Ainsi, paradoxalement, le premier impact des SHB se situerait probablement sur le stade reproductif, par l’activation de la mise à fleurs. Cette hypothèse confirmerait la tendance récurrente qui apparaît à l’issue des expérimentations, sur l’accélération de la mise à fleurs des

de reproduction. L’apport de SHB dans la solution

e une forme de stress, qui déclencherait rapidement une activité productrice et pourrait expliquer les phénomènes de précocité observés chez les plantes. Les

nt sur les échanges racinaires.

r cette théorie, la bibliographie met en évidence des effets

Albuzio et al., 1989; Merlo et al., 1991)

nces humiques est souvent évoqué (Bottomley, 1917;

al., 1998) et la capacité deux espèces étudiées. Ce phénomène induirait une précocité générale du développement des plantes, donc du stade végétatif qui serait soit stimulé (maïs) soit réorienté (pélargonium).

De plus, la floraison est souvent induite par des conditions environnementales de stress (hydrique, salin, anoxie), qui accélèrent leur cycle

nutritive pourrait induire, par adsorption des molécules humiques à la surface des racines, la formation d’une gaine qui limite les échanges gazeux et minéraux. Cette adsorption pourrait être perçu par les plantes comm

re

SHB modifient le pH des solutions nutritives et influe

Le mode d’action des substances humiques reste cependant inconnu et plusieurs hypothèses sont avancées pour expliquer les effets observés sur les végétaux.

Les substances humiques provoqueraient une stimulation des principaux processus métaboliques des végétaux qui se traduiraient par une accélération de la croissance et du dévelopement (Muscolo et al., 1999b). Pour étaye

biostimulants sur :

- La respiration (Sladky, 1959),

- la photosynthèse (Tejada and Gonzalez, 2004), - la synthèse protéique(Nardi et al., 2000), - le métabolisme enzymatique (

Outre la pénétration de petites fractions humiques au sein des plantes (Vaughan and Linehan, 1976), l’activité « hormone-like » des substa

Cacco and Dell'agnolla, 1984; Nardi et al., 2002; O'Donnell, 1972; Piccolo et al., 1992).

Cette activité est attribuée à une action directe des extraits humiques qui posséderaient des structures proches de celles des hormones végétales (Muscolo et

d’interférer dans le métabolisme auxinique (Muscolo et al., 1999a). Les caractérisations chimiques des fractions humiques permettent certes de confirmer l’existence de structure indolique mais leur présence au sein de petite molécule capable de pénétrer dans la plante et leur activité relative reste à démontrer. L’interférence des substances humiques avec le métabolisme auxinique parait plus vraisemblable au niveau de la régulation de la synthèse et de la dégradation de l’auxine et des hormones en général.