Les Biostimulants

Les intendants de terrains de golf sont souvent dans le flou dès lors qu’il s’agit de l’utilisation des biostimulants et des effets que l’on est en droit d’attendre.

Nombre d’intendants ont reconnu avoir un peu de mal à s’y retrouver parmi tous les produits qui se réclament biostimulants. Le plus dur est de choisir en fonction de ses besoins, puis de déterminer la meilleure façon d’intégrer un programme de biostimulation dans sont programme courant de nutrition du gazon.

Ces discussions sont les réminiscences d’un article écrit par une amie, qui indiquait que Sherlock Holmes aurait fait un excellent chercheur en agronomie tant il voulait, en permanence, comprendre et éviter les risques des évidences trop simplistes.

Dans ‘’Scandale en Bohême‘’, Holmes dit au Docteur Watson :

 ‘’C’est une erreur monumentale d’établir une théorie avant d’avoir entre les mains, l’ensemble des éléments d’appréciation. Inconsciemment ont est tenté de remplacer les faits par la théorie, alors que la théorie devrait, à chaque fois découler des faits.’’ Beaucoup d’intendants sont comme Holmes, et considèrent une pratique culturale éprouvée, si les résultats obtenus sont prouvés.

Au regard des données accumulées durant dix ans sur le biostimulants, dans les centres de recherche, les laboratoires et sur les divers sites (parcs, golfs, terrains de sports….) un certain nombre de faits sont avérés. Un biostimulant est un produit organique qui, lorsqu’il est appliqué en petite quantité, améliore la croissance et le développement des plantes de telle sorte que la réponse ne puisse pas être attribuée à un élément fertilisant. Les biostimulants peuvent également être décrits comme des régulateurs positifs de croissance, ou comme aime à le souligner James B. BEARD des ‘’améliorateurs métabolitiques’’.

Nos recherches ont montré que l’application de biostimulants conditionne le gazon à tolérer un stress environnemental et augmente de manière significative la croissance de la plante et tout particulièrement le développement racinaire. Ils se sont également révélés développer l’activité photochimique du  gazon (évaluation de la photosynthèse) surtout dans les conditions les plus défavorables au gazon, faible humidité du sol, infestation de nématodes, forte exposition aux UV, chaleur, pression de maladies, manque de lumière…       

                                                                   

                                                        

Combien et quand ?

Combien d’intendants savent précisément quel biostimulant et à quelle dose l’utiliser ? Quelle est la bonne fréquence d’application ? Il est compliqué  de répondre à ce type de question car les biostimulants sont formulés à partir de nombreuses matières premières, et surtout à des concentrations très variables. Ceux qui ont les concentrations les plus faibles peuvent paraître les moins chers, mais au regard de l’efficacité sur le long terme, ils peuvent s’avérer, à résultat égal, beaucoup plus onéreux. L’évaluation du coût doit rapporter une unité de substance active à une unité de surface. Une certaine confusion règne également du fait que certains produits, présentés comme des biostimulants et classifiés comme tel, ne sont pas en mesure d’apporter les bienfaits que l’on devrait pouvoir attendre d’eux. Au sein de l’Université de Virginie, nous avons démontré que les extraits d’algues, les acides humiques, mais aussi les triazoles, le silicate de potasse et (à faible dose) l’acide salicylique avaient tous des propriétés biostimulantes très intéressantes.  Toutefois, pour les deux plus communément utilisés, les acides humiques et les extraits d’algues, des variations importantes ont été mises à jour du fait de la grande variété de produit source et des techniques d’extraction.

Les extraits d’algues

La composition chimique des extraits d’algues est conditionnée par la nature même des algues et de leur mode de développement. T.H. Senn, de l’Université de Clemson, à longuement étudié les extraits d’algues et leur influence sur la santé des plantes. Il a notamment démontré que les préparations à base d’Ascophyllum nodosum  obtenues par hydrolyse, en phase alcaline, et selon un protocole très strict, dans les eaux norvégiennes,  sont des produits très stables et concentrés. Des résultats similaires en tous points ont été obtenus avec des algues provenant des eaux très froides, sous les mêmes latitudes, en Nouvelle Ecosse. Les résultats montrent une activité biologique similaire. Des hormones de type gibbérellines et auxines ont été isolées  et quantifiées sur ces échantillons. Ce sont elles les principales substances actives de ces extraits.

Les acides humiques  

Les substances humiques peuvent être extraites de divers supports. Sols divers, tourbe, argiles (en particulier léonardite), lignite. Lors de la manipulation, les acides humiques et fulviques peuvent être séparés par acidification. En effet, les acides humiques sont précipités à des pH de 2 ou moins. Les acides fulviques, solubles à tous pH, ont une masse moléculaire inférieure et une activité biologique plus importante.  Les deux principaux aspects de ces composés humiques qui  influencent la croissance des plantes, sont la présence d’hormone et en particulier d’auxines, mais surtout le pouvoir de chélation de ces substances sur certains composés inorganique tel que le fer par exemple.

Dosages et fréquence des apports

Les résultats des nombreuses recherches indépendantes menées sur le sujet permettent de vérifier l’efficacité des produits, et confirment que la grande majorité d’entre eux affichent le contenu exact de leur produit. Les bonnes doses d’application et les recommandations sont portées à la connaissance de l’utilisateur. Notre expérience nous conforte dans le choix d’apports fréquents à faibles doses, plus efficients que de rares apports plus massifs. Par ailleurs, les biostimulants sont ou interviennent sur les hormones, un apport important peut être nuisible au bon développement de la plante.  Dans le cas de fréquentes applications (toutes les 3 à 4 semaines) nous avons obtenu d’excellents résultats avec 14 g d’acides humiques, 6 g d’extraits d’algues  et 14 g de triazole appliqués conjointement pour 100 m². Les applications ont été effectuées sur un couvert végétal composé à 100% d’agrostis pallustris. Attention, compte tenu des différences de réglementation, l’usage de certains fongicides est soumis à autorisation. De plus le mélange sera à effectuer au moment de la pulvérisation, il n’existe pas de spécialité commerciale associant des biostimulants et un fongicide à base de triazoles (mélanges autorisés aux États-Unis).  

Avec le temps, l’effet biostimulant de l’application décroit.  Ce qui nous renforce dans notre conviction que des apports fréquents fractionnés sont plus souhaitables. Trois à six applications annuelles, durant les périodes de stress peuvent être programmées. La plupart des biostimulants proposent une palette d’éléments nutritifs qui viennent renforcer et légitimer leur utilisation.

Que sommes-nous en droit d’attendre des biostimulants

Commençons par expliquer comment les divers stress environnementaux peuvent affecter les tissus de la plante. Puis, à partir de là, voir comment l’utilisation des biostimulants, au regard des résultats et observations de nos essais, peut diminuer les dommages occasionnés aux tissus de la plante.

Le stress environnemental

En conditions favorables, la molécule d’oxygène accepte des électrons durant le processus métabolique. Cependant, en conditions défavorables, ce fonctionnement de l’oxygène se trouve complètement bouleversé occasionnant la production de toxines. Ces toxines, regroupées sous le nom de radicaux libres sont encore appelées Superoxides, peroxyde d’hydrogène ou hydroxyle radical. Ces radicaux libres causent des dépigmentations, de sérieux dommages aux parois cellulaires, aux mitochondries et aux chloroplastes, qui induisent une très forte baisse de l’activité photosynthétique, la mort de certaines cellules et parfois même, la mort de la plante elle-même.  La plante réagit à ces dégradations métabolitiques, en produisant des composés chimiques regroupés sous le nom d’antioxydants. Ils réagissent avec l’oxygène des radicaux libres pour produire de l’eau et des molécules d’oxygène. En condition normale, la plante est autosuffisante en antioxydant pour détoxyfier les radicaux libres. Tous types de stress environnemental est à même de produire des radicaux libres en quantité importante, limitant ou empêchant la plante de se défendre seule pour stopper les effets négatifs induits.  Si cet état de stress important se prolonge, cela peut conduire la plante à passer un premier cap qui est l’entrée en dormance pour réduire son métabolisme, et par la suite, le deuxième cap étant la mort pure et simple de la plante. Durant cette période de grand stress, la plante produit des grandes quantités d’éthylène qui marque le début de la phase de sénescence des feuilles et le transfert des réserves glucidiques au niveau du point de production central, la couronne (d’où partent les nouvelle tiges ou stolons). La photosynthèse est stoppée et la respiration fortement diminuée pour assurer un minimum d’activité au niveau de la couronne et de certaines racines. L’augmentation de la concentration en éthylène dans les tissus coïncide avec la diminution de la production par la plante des hormones de croissance, l’auxine et la cytokinine.       

Les traitements avec des biostimulants

Nous sommes convaincus que les traitements préventifs avec des biostimulants à base d’extraits d’algues et de composés humiques sont de nature à modifier profondément la balance hormonale de la plante pour favoriser la production d’auxine et de cythokinine, même en présence d’éthylène dans les tissus., de telle sorte que la production d’antioxydants ne soit pas stoppée. Le gazon sera à même de faire face au stress alors que les conditions environnementales devraient le conduire au mieux à un état de dormance. 

D’après nos recherches les biostimulants ont un effet ‘’paratonnerre’’ sur des gazons stressés par la sécheresse, la salinité, la chaleur, le froid, la pression de la sclérotiniose ou de la fusariose, l’exposition à des taux élevés d’UV, l’application d’herbicides ou la pression des nématodes. En parallèle à la production naturelle des cellules d’antioxydants, ils protègent la plante durant la fabrication des radicaux libres en excès.

Par exemple de plus en plus de gazons sont désormais irrigués avec des eaux usées. Hors, lors de l’évapotranspiration, les sels s’accumulent dans le sol et on observe une augmentation des radicaux libres dans la plante à cause du stress engendré par la présence de sel. Les antioxydants stimulés par les biostimulants apportés permettront de réduire  l’influence néfaste des radicaux libres. De plus, on constate une réduction du sodium et du chlore dans les plantes traitées  avec des apports de biostimulants.

La tolérance à un faible taux d’humidité du sol est un des aspects les plus marquants de l’utilisation de biostimulants sur les graminées à gazon. Les plantes traitées avec un biostimulant retiennent mieux l’humidité que les plantes non traitées. De même, les plantes supportent mieux de longues périodes entre deux arrosages et demandent moins de syringe en période de très fortes chaleurs. Ces conditions moins humides en surface, évitent l’apparition de mousses et algues sur les greens.

A l’université de Virginie, il a été démontré que l’usage combiné d’extraits d’algues, d’acides humiques, d’un fongicide à base de triazole, de silicates de potasse et une faible dose d’acide salicylique avait des propriétés biostimulantes  très intéressantes (mélanges autorisés aux États-Unis).     

Traduction de l’article de R. SCHMIDT, E. ERVIN et X.ZHANG paru dans Golf Course Management