Biostimulants

Les biostimulants : valoriser les cultures de la région

 

Responsables de l'essai : BENICHOU Thomas, BIREBENT Alexandre, CABOT Alexandre, GROISNE Marie

 

Responsable de la publication: GROISNE Marie

 

 

Contexte général

 

L’exploitation du lycée est sous un climat à influence océanique-méditerranéen ce qui implique des situations de stress hydrique (manque d’eau) ou d’échaudage (stress dû à de fortes températures) en fin de cycle sur les céréales qui peuvent impacter les rendements et la qualité.

Cette exploitation étant située dans la zone de production du Lauragais, ses sols sont donc très majoritairement argilo-calcaires. Ce type de sol est assez lourd, retient facilement l’eau (draine mal) ce qui favorise les phénomènes d’hydromorphies très fréquents en hiver et est également de ce fait un sol assez long à se réchauffer au printemps. Ce type de sol peut donc de par ses caractéristiques impliquer des problèmes de vigueur au démarrage de la culture (sol froid ⇒ problème germination, hydromorphie ⇒ asphyxie de la culture (blé) en hiver, …) aussi bien pour les cultures d’hiver que pour les cultures de printemps (implantation).

Les plantes puisent leurs ressources dans le sol (éléments minéraux (N/P), oligo-éléments, eau, …). La quantité et l’accessibilité de ces ressources sont directement liées aux caractéristiques du sol (texture, structure, taux de MO, teneurs en éléments minéraux) et au climat (minéralisation de la MO, humidité suffisante du sol pour garantir une absorption optimale). En conséquence certains éléments peuvent être présents en abondance mais bloqués et inaccessibles aux plantes.

 

Le phosphore : le phosphore est présent dans le sol sous différentes formes : phosphore organique, phosphore solide et ions orthophosphates. Cette dernière forme (ions orthophosphates) est la seule forme assimilable par les plantes. Ces ions sont en général présents en faibles concentrations dans le sol car facilement bloqués et rendus indisponibles par des processus complexes se déroulant dans le sol. L’activité de différentes catégories de micro-organismes dans le sol (pour certains associés aux plantes au niveau de la rhizosphère) modifient la quantité de P disponible et utilisable par la plante tout au long de son développement et de sa croissance, c’est ce que l’on appelle la biodisponibilité. Celle du phosphore dans le sol dépend de multiples facteurs différents tels que le développement racinaire de la plante, le pH du sol, les anions organiques et enzymes présents dans le sol, ainsi que de la micro et macro faune du sol. Ainsi, l’augmentation de la longueur totale des racines est une stratégie très efficace pour acquérir des éléments peu mobiles comme le phosphore

 

L’azote : L’azote se trouve dans le sol sous différentes formes : l’azote organique (issu de la MO), l’azote nitrique (ions nitrates) et l’azote ammoniacal (ions ammonium). La forme la plus utilisable et assimilable par les plantes est l’azote nitrique (ion nitrate, sensible à la lixiviation), cependant les plantes peuvent également capter la forme ammoniacale (ions ammonium). Ces formes d’azote sont difficile à absorber par les plantes en cas de stress hydrique, c’est le stress hydro-azoté. Ce phénomène est principalement dû au climat qui induit un manque en eau (déficit hydrique) et donc un stress hydrique en fin de cycle des céréales et bloque les mécanismes d’absorption des éléments minéraux par la plante. Dans les régions du sud de la France, ce phénomène survenant en fin de cycle, implique des problèmes lors de l’élaboration des grains et de leur remplissage ce qui impacte le rendement et la qualité.

 

 

Contexte pratique de l’essai

 

Pour tenter de répondre à ces problématiques d’échaudage, de stress hydro-azoté, de biodisponibilité des éléments (P notamment) ou encore d’assimilabilité de ces éléments, des produits dit « biostimulants » se développent sur le marché.

Un produit biostimulant « est un produit qui contient une ou plusieurs substance(s) et/ou micro-organisme(s) appliqué aux plantes ou à la rhizosphère. Sa fonction est de stimuler les processus naturels pour améliorer l’absorption des nutriments, l’efficience des nutriments, la tolérance aux stress abiotiques (exercés par un changement d’environnement) et la qualité ou le rendement des cultures indépendamment de son contenu en nutriments » (définition EBIC).

 

Il existe différents types de biostimulants :

 

Les biostimulants du sol ou bioactivateurs de sol : sont appliqués sur le sol (ensuite enfouis ou non). Ils sont destinés à stimuler la vie microbienne du sol ou améliorer l’accessibilité des nutriments pour les plantes (notamment P).

 

Les activateurs de germination : sont appliqués en enrobage de semence. Ils visent à favoriser et améliorer la germination (levée de dormance) ainsi que la levée des plantules. Ils peuvent également améliorer la vigueur des plantes à la levée.

 

Les biostimulants foliaires : sont appliqués à la phyllosphère (parties aériennes) des plantes. Ils ont différents modes d’action : ils peuvent favoriser et améliorer l’assimilation des nutriments par la plante notamment en stimulant l’activité photosynthétique ou peuvent également limiter l’évapotranspiration et ainsi améliorer la tolérance au stress hydrique ou à l’échaudage.

 

Les biostimulants racinaires : sont appliqués à la rhizosphère (parties souterraines) des plantes. On retrouve deux modes d’actions : la stimulation du développement racinaire (rhizogénèse) qui permet d’améliorer la tolérance au stress hydrique (meilleur enracinement et prospection en profondeur) ainsi que la surface d’absorption des nutriments (système racinaire plus développé et ramifié), paramètre déterminant pour une meilleure assimilation du phosphore quand il est facteur limitant.

 

Il existe également dans chacun de ces types de biostimulants différentes compositions et modes d’actions :

 

Les algues (foliaire) : - laminaire ⇒ oligosaccharides : utilisé par les végétaux pour fabriquer de l’amidon, participant à la formation de la cellulose qui est le principal constituant de la paroi des cellules de la plante. Cela permet une augmentation de la surface foliaire et de la résistance de la plante ce qui améliore la surface et l’efficience de la photosynthèse.

 

Les acides aminés (foliaire) : servent à la nutrition de la plante car ils sont les constituants de base des protéines. Ils se situent dans les cellules et jouent donc un rôle dans la croissance et la formation du grain. Dans les premiers stades de la plante un apport de ces acides aminés sera donc valorisé pour sa croissance. Cela permettra une croissance et un développement plus rapide et efficace, ce qui va jouer sur la résistance au stress hydrique ou au gel et améliorera le fonctionnement de la photosynthèse. Ces produits sont applicables du début tallage et tout le long du cycle de la culture.

 

Les acides fulviques (racinaire) : molécules organiques issues du processus d’humification et participant à la formation de l’humus. Favorise et améliore la capacité des racines à absorber les éléments minéraux ainsi que le développement racinaire. La présence de substance humique (ici acide fulvique) dans le sol favorise l’amélioration et le développement racinaire.

 

Les micro-organisme (racinaire) : bactéries et/ou champignons du sol pouvant permettre de mettre à disposition les éléments pour la plante ou améliorer l’absorption de ces éléments par la plante.

 

Oligoéléments (ex : magnésium, fer, cuivre, bore, manganèse, zinc) proviennent essentiellement de la roche mère mais aussi des certaines algues, plantes... Ils sont essentiels à certaines réactions dans la plante (respiration, photosynthèse, synthèse de molécules…).

 

Les hormones végétales : les phytohormones jouent des rôles essentiels dans la plante et pour ses réactions : division cellulaire (cytokinines), élongation cellulaire (auxines, gibbérellines), production de chlorophylle (bétaïne), limitation de l’évapotranspiration (osmoprotecteur), etc.

 

Engrais : à base de différentes formes de N, P ou K.

 

 

Image contexte

 

Objectif

 

L’objectif de cet essai est d’étudier les effets des produits biostimulants et de déterminer s’ils peuvent réellement être une solution efficace pour limiter l’impact des stress et des carences sur la culture. Indirectement cet essai peut permettre de proposer aux agriculteurs des solutions pour sécuriser l'implantation de leurs cultures, et donc optimiser le rendement ainsi que les taux de protéines (qualité) de leurs cultures grâce à des biostimulants.

 

 

Protocole de l’essai protéines

 

Contexte

La diminution du taux de protéines des blés produits dans le lauragais a plusieurs causes :

- l’appauvrissement des sols : perte de matière organique donc pouvoir minéralisant faible du sol

- les enjeux environnementaux : notamment les réglementations (zone vulnérable, contraintes de fertilisation azotée)

- la génétique des variétés qui peut être limitante

 

Objectifs

Tester l’effet de biostimulants et de différentes variétés de blé (dur et tendre) sur le taux de protéines du blé en visant un objectif de 13,5% de protéines.

 

Dispositif

Essai disposé en « Split-plot », c’est-à-dire des blocs du premier facteur avec sous-blocs du deuxième facteur.

- Deux facteurs : variété et traitement

- 13 variétés (12+1 répétée par manque de semence)

- 9 traitements (8 traitements et 1 Témoin Non Traité)

 

Plan 1

 

Suivi de l’essai

- Comptages de plants sortie hiver

- Comptages de talles

- Pesée de biomasse à floraison : biomasse verte puis sèche

- Pourcentage d’azote à la floraison

- Récolte : rendement, protéines, poids spécifique, mitadinage, moucheture, pesée à la récolte plante entière (verte puis sèche en séparant tiges et feuilles)

 

Photos comptages 3

Dynamique de levée sur l'essai "Nutrition azotée en fin de cycle"

Date de dernière mise à jour : 22/05/2017

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site