Tous les producteurs ont intérêt à récupérer le potentiel de rendement perdu à la suite de stress abiotiques des cultures tels que la sécheresse, l'hyper salinité, la température, l'eau et, dans certaines régions, l'application d'herbicides. Des stress multiples au cours d'une saison peuvent compromettre gravement la production des cultures.
Par exemple, l'application d'herbicides peut augmenter le stress oxydatif dans les plantes par la génération d'espèces réactives à l'oxygène dans les cellules (Gomes et al, 2017) causant des dommages cellulaires. Ces dommages, comme tous les dommages causés par le stress abiotique, peuvent aller de légers à graves, varier selon le type de stress, et les symptômes peuvent être visibles pendant quelques jours ou semaines. Quelle que soit la façon dont le stress abiotique se présente, un cultivateur doit l'atténuer et remettre les cultures dans un schéma de croissance positif pour réaliser son plein potentiel de rendement.
L'une des options les plus étudiées est l'utilisation d'hydrolysats de protéines (PH), spécifiquement dérivés de légumineuses/plantes, dont il a été démontré qu'ils favorisent l'activité antioxydante (Rouphael et al, 2017) et améliorent la réponse des plantes au stress abiotique (Lucini et al, 2014). Il existe de nombreux produits PH sur le marché, cependant, la composition de ces produits varie considérablement. La recherche sur les PH dérivés de légumineuses contenant une forte concentration de peptides a montré qu'ils stimulent la croissance des racines (Kim et al, 2019), améliorent l'efficacité de l'utilisation de l'azote (Carillo et al, 2019 ; Lucini et al, 2014) et augmentent la mobilité des nutriments dans les plantes (Colla et al, 2013) - ce qui contribue à améliorer la réponse des cultures au stress.
Que sont les peptides ?
Les peptides sont des acides aminés liés entre eux selon une séquence spécifique pour former des chaînes peptidiques. Ces composants fondamentaux des cellules remplissent d'importantes fonctions biologiques. Comme un système de serrure et de clé, chaque peptide est une "clé" s'adaptant à un récepteur protéique spécifique, la "serrure", sur une membrane cellulaire qui stimule la fonction de la cellule et affecte la croissance de la plante. Il existe des centaines d'hormones peptidiques dans le génome des plantes correspondant à de nombreuses fonctions physiologiques qu'elles "déverrouillent", y compris des fonctions qui aident à la récupération après un stress abiotique. En outre, de nombreux peptides agissent comme antioxydants pour prévenir le stress oxydatif.
Un biostimulant PH dérivé de légumineuses induit des réponses d'enracinement adventice. (Kim et al, 2019) La stimulation de la croissance des poils racinaires fins permet à une plante d'absorber plus de nutriments, d'avoir une meilleure capacité d'absorption de l'eau du sol et de préparer une plante à mieux gérer le stress.
Lucini et al (2014) ont étudié les effets d'un PH d'origine végétale sur la croissance, la morphologie des racines, l'indice SPAD, la fluorescence chlorophyllienne, la composition minérale des feuilles et le profilage métabolique de la laitue de serre avec un PH d'origine végétale sous l'influence de conditions de stress salin. Dans cette étude, l'application du biostimulant a entraîné un taux plus faible de perte de pourcentage de rendement et de réduction de la biomasse par rapport au contrôle, et la capacité de maintenir "un meilleur statut nutritionnel (plus de N et P) dans les tissus des pousses conduisant à une meilleure performance de la culture".
Carrillo et al. (2019) ont constaté que "L'application foliaire d'un PH [dérivé de la plante] a augmenté le rendement des plants d'épinards, même en cas de traitement N sous-optimal." Cette augmentation du rendement frais a été associée à la présence d'acides aminés et de petits peptides dans le PH qui agissent comme des molécules de signalisation qui, entre autres, induisent une "réponse d'acquisition des nutriments qui améliore l'acquisition et l'assimilation des nutriments."
La recherche, la recherche, et encore la recherche.
Colla et al, (2013) ont mesuré les effets d'un PH d'origine végétale sur le maïs. Les résultats, indiqués dans le tableau ci-dessous, montrent que le PH d'origine végétale a augmenté la biomasse sèche et l'indice SPAD - qui est une indication de la production de chlorophylle dans la plante. Les peptides ont également augmenté de manière substantielle la teneur foliaire en azote, ce qui indique une meilleure absorption et assimilation des nutriments.
Le stress oxydatif entraîne une peroxydation des lipides de la membrane cellulaire (génération de MDA) et une perte de fonctionnalité des cellules. Les plantes ont un système de défense antioxydant naturel comprenant des composants non-enzymatiques et enzymatiques. Les biostimulants à base de PH peuvent atténuer le stress oxydatif en tant que source d'antioxydants (certains pétides) et en renforçant le système de défense antioxydant des plantes. (Lucini et al., 2014)
Le MDA (Malondialdehyde) est l'un des nombreux sous-produits de la peroxydation lipidique des membranes cellulaires. La baisse des niveaux de MDA dans le graphique suivant a montré que le PH dérivé des plantes atténuait le stress oxydatif induit par l'application d'un herbicide dans une expérience de soja en pot. (Cardarelli et al., non publié)
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