Effet des acides humiques physiologiquement actifs sur les plantes dans des conditions extérieures défavorables
L'effet stimulant des formes physiologiquement actives d'acides humiques peut être considéré comme un fait solidement établi ; cependant, le degré de sa manifestation est loin d'être toujours stable. Il a été remarqué dès l'époque soviétique que l'effet de l'application de ces substances est toujours relativement plus élevé lorsque les conditions externes s'écartent de la norme. De nombreux autres chercheurs sont arrivés à la même conclusion indépendamment de nous.
Il est tout à fait évident que l'étude de ces conditions a non seulement une importance théorique, mais aussi pratique, car elle permet de différencier les régions et les méthodes pour l'utilisation la plus efficace des formes physiologiquement actives en agriculture.
Cependant, la solution la plus complète à ce problème ne sera possible que lorsque les mécanismes biologiques de l'interaction des formes physiologiquement actives avec les structures subcellulaires et les fonctions de l'organisme en tant que tel seront révélés. Par conséquent, nous examinerons le matériel expérimental disponible sous ces deux angles.
Efficacité des FAP en fonction des conditions de nutrition minérale des plantes
La nutrition minérale est l'un des facteurs du milieu extérieur les plus étudiés et les plus réglementés par la volonté humaine. Sans nous attarder sur l'historique de cette question, nous notons qu'au stade actuel du développement agricole pour tous les pays technologiquement avancés, la tâche la plus importante est d'augmenter le coefficient d'utilisation des engrais minéraux, et surtout, les engrais azotés, car une augmentation directe des doses au-delà d'une certaine limite ne produit aucun effet.
Les travaux de plusieurs auteurs démontrant les possibilités d'utiliser des substances physiologiquement actives de nature humique à ces fins sont également d'un intérêt indéniable. En outre, il est important de savoir dans quelles conditions de nutrition minérale les formes physiologiquement actives sont les plus efficaces.
Les scientifiques soviétiques ont commencé à s'occuper de cette question à la fin des années 40 et au début des années 50. Sur la base de ces recherches, ils sont arrivés à la conclusion qu'"il existe un lien défini entre la nutrition minérale et l'influence stimulante des acides humiques et fulviques. Cela s'exprime dans le fait que l'acide humique, grâce à ses propriétés physiologiquement actives, contribue à une utilisation plus complète des aliments minéraux, surtout lorsque les conditions de nutrition minérale s'écartent de la norme".
À titre d'exemple confirmant ce qui précède, nous présentons dans le Tableau 1 les résultats de l'une de nos expériences, qui ont confirmé que **l'efficacité de l'humate était particulièrement notable dans le contexte d'un excès d'azote et d'une carence en phosphore**.
| Schéma de l'Expérience, Rapport | Appliqué après 15 jours | Poids des plantes de blé de printemps, à 30 jours | ||
|---|---|---|---|---|
| Sans humate K, En % de 1 N : 1 P | Avec humate K, En % de 1 N : 1 P | en % de son témoin (sans humate №) | ||
| 1N : 1P | 100 | 99 | 99 | |
| 1N : ¼ P | + ¾ P | 53 | 111 | 192 |
| ¼N : 1P | + ¾ N | 81 | 79 | 98 |
| ЗN : 1/4P | + ¾ P | 76 | 129 | 158 |
P de l'expérience = 1.01%.
Cependant, il n'y avait pas de doses létales d'azote ici, c'est pourquoi nous nous sommes fixé plus tard pour objectif de déterminer s'il était possible d'augmenter la résistance des plantes aux doses élevées d'azote en agissant sur les graines et les phases de croissance primaires des plantules avec des formes physiologiquement actives. Dans cette expérience, les graines de maïs ont été d'abord germées sur de l'humate de potassium et de l'eau (témoin) jusqu'à l'âge de deux semaines, puis transplantées sur le mélange de Pryanishnikov avec différentes quantités d'azote (cultures aquatiques, le phosphore a été donné sous forme de mélange de Sorensen). 7 jours après la transplantation, l'expérience a été évaluée par le test racinaire — Tableau 2.
| Norme d'azote dans le mélange de Pryanishnikov, sur lequel les plantules de deux semaines ont été transplantées | Milieu de germination des graines et d'obtention des plantules | Racines primaires | ||
|---|---|---|---|---|
| 1er ordre | Longueur moyenne du 2e ordre, MM | |||
| Longueur moyenne, mm | Quantité par plante | |||
| 1 | eau | 9.4 | 34 | 13 |
| 1 | Solution d'humate de potassium à 0.0025% | 12.0 | 71 | 19 |
| 4 | eau | 11.7 | 24 | 4 |
| 4 | Solution d'humate de potassium à 0.0025% | 12.7 | 54 | 14 |
| 8 | eau | 8.2 | 20 | 4 |
| 8 | Solution d'humate de potassium à 0.0025% | 11.1 | 44 | 10 |
Il ressort du tableau 2 que l'influence de l'humate de potassium a été positive sur tous les fonds de nutrition azotée, mais il est particulièrement important que la culture préliminaire de plantules sur l'humate de potassium ait augmenté leur résistance même à des concentrations d'azote telles que N 8, qui étaient clairement létales.
Des expériences de terrain avec du riz ont été menées dans notre laboratoire, qui ont montré que la présence de formes physiologiquement actives et d'autres substances organiques dans la composition de l'engrais augmente l'efficacité de l'azote à fortes doses et élimine son action négative dans l'environnement naturel (Tableau 3).
| Schéma de l'Expérience | Fond N60P100 | Fond N120P100 | Fond N160P100 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Augmentation q/ha | % | Augmentation q/ha | % | Augmentation q/ha | % | |
| Témoin (fond) | (37.2) | — | (52.0) | — | (59.7) | — |
| Fond + N60P90K20 dans Imperium Agro.Bio | 6.2 | 16.6 | 6.8 | 13.1 | 3.5 | 5.9 |
| Fond + N60P90K20 dans les engrais minéraux. | 5.1 | 13.7 | 2.3 | 4.4 | -3.2 | —5.3 |
P de l'expérience = 2.3%.
L'augmentation de l'efficacité des engrais minéraux avec l'utilisation parallèle de formes physiologiquement actives de nature humique a également été notée dans un certain nombre de travaux de nos scientifiques. De nombreux travaux d'autres chercheurs en témoignent également.
Dans des expériences avec du millet et de l'avoine en cultures sur sable sur le mélange de Brikha, contenant $KN1503$, ils ont prouvé que l'ajout de solutions d'acides humiques et fulviques au milieu nutritif n'affectait pas seulement positivement l'assimilation de K15, mais contribuait également à une meilleure utilisation de l'azote contenu dans les acides humiques et fulviques eux-mêmes. Dans la pratique mondiale, cherchant à différencier la réponse des plantes aux engrais minéraux et organiques, des expériences ont été menées dans des récipients de végétation avec diverses substances humiques, telles que : fumier, paille fermentée ou tourbe, humates isolés et autres, sur un fond d'application de sels minéraux à différentes doses. Dans une expérience avec le ray-grass, il a montré que les courbes de réponse des plantes à différentes doses d'azote sont liées au niveau de nutrition phosphorée (Fig. 1).
- Cependant, lorsque la dose d'azote et de phosphore augmente, un "plafond" dans leur action est atteint.
- Une augmentation supplémentaire d'azote et de phosphore conduit même à la suppression des plantes.
- L'application de substances humiques dans ce contexte décale significativement ce "plafond".
Ses expériences ont également clairement montré l'influence des substances humiques sur l'élimination des nutriments. À titre d'exemple, le Tableau 4 présente les résultats d'expériences avec le seigle.
Nous avons expliqué les données contradictoires sur cette question obtenues par d'autres auteurs, d'une part, par la méthodologie différente de l'expérience, et d'autre part, par l'effet de "dilution" des substances absorbées par la masse de la récolte. La Fig. 2 n'est pas moins intéressante, où sont présentées les données d'une autre expérience de végétation avec le ray-grass.
| Quantité de chaque élément appliqué pour 1 kg de sol (NPK), g | N | P2O5 | K2O | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| sans humus | avec humus | sans humus | avec humus | sans humus | avec humus | |
| 5 | 0.5 | 0.7 | 0.4 | 0.6 | 29.3 | 28.9 |
| 10 | 0.5 | 1.0 | 0.5 | 4.1 | 30.0 | 35.4 |
| 20 | 2.9 | 3.2 | 3.0 | 3.7 | 31.9 | 36.1 |
| 30 | 4.5 | 5.7 | 1.7 | 4.6 | 34.3 | 35.9 |
| 40 | 4.2 | 9.2 | 4.2 | 5.1 | 35.3 | 42.3 |
Dans cette expérience, sur le fond d'un approvisionnement suffisant de la plante en tous les nutriments, la dose d'azote a varié. Il s'est avéré que le rendement le plus élevé a été obtenu avec l'application de 27 mg/l ; après cela, la courbe de rendement a donné un léger plateau puis est tombée.
L'application de 2.5 mg/l d'humates de potassium de léonardite a radicalement changé le tableau:
- L'action négative des fortes doses d'azote a disparu.
- À mesure que leurs doses augmentaient, le rendement du ray-grass augmentait, bien que de manière disproportionnée.
- Les scientifiques soulignent que ce processus est également accompagné d'une meilleure utilisation de l'azote absorbé dans la plante elle-même, car une plus grande quantité de matière sèche est formée par unité d'azote.
La différence de ce travail par rapport aux précédents est que nous avons testé différentes doses de NPK en hydroponie sur quartz sur un fond de doses variables de substances humiques physiologiquement actives. Dans l'expérience avec le maïs, il a obtenu des résultats clairs montrant que les humates physiologiquement actifs atténuent la toxicité des doses élevées de NPK, et cette action se manifeste bien à des doses d'humate de 6, 24 et 96 mg/l (Figs. 4 et 5). La dispersion des doses d'humate en termes d'efficacité s'explique par le fait que l'action physiologique de ces substances repose sur deux principes:
- **Groupes quinoïdes et polyphénoliques:** font partie de la molécule d'acides humiques et fulviques, qui activent la réaction d'oxydoréduction et le transfert de $H_2$ vers $O_2$.
- **La deuxième partie de la molécule:** est formée par des protéines et d'autres groupes chimiques qui, à notre avis, possèdent des propriétés enzymatiques. Cette partie de la molécule, selon lui, influence la photosynthèse.
L'équilibre établi entre les deux facteurs détermine leur effet physiologique sur les plantes ; de plus, selon la dose d'acide humique, l'un ou l'autre côté prédomine dans son action. Dans nos travaux, nous illustrons que les acides humiques:
- Normalisent l'absorption des ions $NO_3$ des solutions contenant des concentrations élevées de NPK.
- N'ont presque aucun effet sur l'absorption de $PO_4$.
- Atténuent la chlorose qui survient avec des doses élevées de NPK, en équilibrant l'absorption d'azote et de magnésium.
La dose optimale d'acides humiques, à notre avis, ne peut être trouvée qu'en tenant compte des doses de NPK sur lesquelles elle est appliquée.
Les travaux de Guminski et Guminska sont d'un grand intérêt à cet égard, car ils ont montré que les fractions d'humates ou l'humate de potassium sans fractionnement peuvent être utilisées comme protection contre les fortes concentrations de la solution nutritive. Ils ont réussi à confirmer dans des conditions d'hydroponie que l'ajout d'humates au milieu augmente le rendement des cultures de 40% par rapport au mélange nutritif normal, sur un fond de concentration de NPK 4 fois supérieure. Ils soulignent que la solution nutritive à une concentration triple sans humate a un effet négatif sur la solution.
Autres facteurs environnementaux et efficacité des substances physiologiquement actives
Nous avons examiné ci-dessus l'efficacité de l'action des formes physiologiquement actives en fonction du rapport et des doses des principaux éléments minéraux. Mais l'absorption des nutriments dans la plante est affectée non seulement par leurs formes, leur présence dans le milieu de nutrition racinaire, mais aussi par:
- la pression osmotique;
- la présence d'ions toxiques dans la solution du sol;
- son pH;
- la disponibilité d'oxygène pour les racines, et autres.
Il y a des raisons de croire que les substances physiologiquement actives, en provoquant des changements significatifs dans le métabolisme des plantes, peuvent également influencer leur réaction à ces facteurs.
Hernando a consacré un de ses travaux à l'utilisation des humates solubles pour atténuer la toxicose chez les plantes causée par la salinité du milieu de nutrition racinaire. Il a introduit $CaCl_2$, $NaCl$ et $MgSO_4$ dans une solution nutritive normale, augmentant sa concentration à 5.6 et 12.6 Mo de conductivité. Dans ce contexte, Hernando a testé l'effet de différentes doses d'acides humiques.
Il ressort des travaux d'Hernando que:
- L'acide humique à certaines concentrations atténue l'effet toxique de la salinité à 5.6 Mo, qui inhibe la croissance normale du maïs.
- L'effet maximal de l'acide humique se manifeste à deux doses, à savoir 12 et 120 mg/l.
- Sous l'influence de l'acide humique dans les plantes sous salinité, le rapport des cations est normalisé (Fig. 6).
- La dose optimale d'acides humiques pour une salinité élevée (12.5 Mo) est de 80 mg/l.
Principales conclusions d'Hernando:
- L'acide humique atténue les toxicoses causées par la perturbation de l'équilibre physiologique dans la sphère de la nutrition racinaire.
- Le niveau d'application de l'acide humique physiologiquement actif n'est pas proportionnel à l'effet obtenu.
- Le calcul des engrais organiques nécessite des approches plus complexes que les engrais minéraux.
Nous présentons des données d'une expérience de végétation caractérisant l'influence de différentes doses d'acide humique sur la croissance des pois en fonction du pH du milieu. Cette substance a été plus efficace dans le cas de réactions du milieu défavorables ($pH 4$ et $7,5$) et a montré une action faible dans le cas d'une réaction tout à fait appropriée pour les pois ($pH 6$). Il convient de noter que pour toutes les réactions du milieu, l'effet maximal a été obtenu avec la plus petite des doses d'acide humique utilisées dans l'expérience.
En résumant ses données expérimentales, le professeur Guminski affirme que la loi ici est la suivante: plus l'écart de la réaction du milieu par rapport à l'optimum pour une plante donnée est grand, plus l'effet de l'action physiologique des humates est perceptible (il s'agit d'écarts de pH qui n'entraînent pas la mort des plantes).
En étudiant cette question sur une culture-test de tomates, nous sommes arrivés à la conclusion que l'effet de l'action des substances humiques augmente en cas de manque d'oxygène dans le milieu racinaire. Les calculs moyennés ont montré:
- Avec aération, l'augmentation en poids de la masse aérienne des cultures aquatiques était de 35% et des racines de +44.4%.
- Sans aération, l'augmentation était respectivement de +36.4% et +267%.
Nous présentons les résultats de l'une de nos expériences en culture aquatique avec des plantules de maïs, dans laquelle des acides humiques ont été introduits dans le milieu sur un fond de diverses conditions de nutrition minérale et d'oxygène (Tableau 5). La température moyenne de cette expérience était de $30—32°C$.
| Schéma de l'Expérience | Avec aération et agitation | Sans aération, avec agitation | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| % de plantes intactes au 10ème jour de l'expérience | longueur moyenne de la racine, M±m | nombre de racines de 2ème ordre par plante | % de plantes intactes au 10ème jour de l'expérience | longueur moyenne de la racine 1 M±m | nombre de racines de 2ème ordre par 1 plante | |
| Mélange complet de Pryanishnikov | 62.5 | 115±7.44 | 44.5 | 51.0 | 101±6.27 | 27.0 |
| Idem + humate de potassium 10 mg pour 1 l | 87.5 | 130±6.57 | 87.5 | 72.0 | 122±5.69 | 39.0 |
| Mélange de Pryanishnikov, contenant 4 normes N | 50.0 | 105±5.41 | 32.0 | 45.0 | 96±4.27 | 15.0 |
| Idem + humate de potassium 10 mg pour 1 l | 68.0 | 135±6.64 | 65.0 | 65.0 | 128±7.60 | 32.0 |
| Mélange de Pryanishnikov, contenant 8 normes N | 37.5 | 98±4.18 | 12.0 | 12.0 | 94 ±4.10 | 4.0 |
| Idem + humate de potassium 10 mg pour 1 l | 37.5 | 96±6.36 | 38.0 | 38.0 | 99±9.12 | 12.0 |
Ces données montrent que:
- Les plantes dont les racines étaient dans un milieu à faible teneur en oxygène ont plus souffert des fortes doses d'azote que celles bien aérées.
- L'action des humates de potassium sur le fond de 4 doses d'azote était plus perceptible qu'avec une dose simple.
- L'effet des humates était relativement plus élevé en cas de manque d'oxygène dans le milieu.
Par conséquent, les formes physiologiquement actives de nature humique augmentent la résistance des plantes même lorsque 2 facteurs défavorables se superposent - manque d'oxygène et excès d'azote. Cependant, un tel effet des humates n'est plus observé dans la variante 8N.
Nous avons étudié la question de l'efficacité des humates physiologiquement actifs en présence de bicarbonate de K et sommes arrivés à la conclusion que sous l'influence des acides humiques, la résistance des plantes (culture-test de tomates) à l'effet toxique du $KHC0_3$ augmente.
- Cet effet se manifeste davantage, encore une fois, avec une quantité réduite d'oxygène dans le milieu de nutrition racinaire.
- Ils associent les effets toxiques du carbonate de sodium à la précipitation de Fe, ce à quoi l'acide humique s'oppose.
L'influence de la température sur l'efficacité des formes physiologiquement actives peut être démontrée par les données du Tableau 6. Il a été remarqué que dans les cas où la température des formes physiologiquement actives est inférieure au niveau requis pour les processus enzymatiques, les formes physiologiquement actives ne donnent pas l'effet approprié.
| Culture | Schéma de l'Expérience | 14 —18°C | 8 —12°C | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| longueur de la racine de premier ordre, mm | nombre de racines de second ordre, mm | longueur de la tige, mm | longueur de la racine de premier ordre, mm | nombre de racines de second ordre, mm | longueur de la tige, mm | ||
| Blé d'hiver | Eau | 36 | non | 85 | 36 | non | 75 |
| Humate de potassium | 150 | 220 | 200 | 124 | 119 | 95 | |
| Orge de printemps | Eau | 56 | non | 180 | 32 | non | 100 |
| Humate de potassium | 173 | 145 | 180 | 280 | 180 | 180 | |
En utilisant $Р^{32}$, il a été noté qu'à une température qui inhibe les processus enzymatiques, les substances humiques non seulement ne stimulent pas l'absorption de phosphore dans la plante, mais au contraire, contribuent à sa sortie dans le milieu.
| Variantes de l'expérience | Nombre d'impulsions/min pour 10 kg de matière sèche | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Numéros d'expérience 1, 2, 3, 4 | Numéros d'expérience 1, 2, 3, 4 | |||||||
| t +11 | t +8 | t +22 | t +18 | t +11 | t +8 | t +22 | t +18 | |
| Eau + $Р^{32}$ | 1330 | 837 | 323 | 484 | 2156 | 1995 | 683 | 618 |
| Acide humique + $Р^{32}$ | 1226 | 615 | 276 | 334 | 2632 | - | 855 | 767 |
Une augmentation de l'efficacité relative de l'acide humique peut également être observée avec une diminution de l'humidité du sol. L'expérience a été menée sur un sol châtain avec du blé de printemps (Tableau 8).
- Lors de l'arrosage jusqu'à 60% de la capacité au champ totale, l'acide humique a légèrement augmenté le rendement en grain et légèrement réduit le rendement en paille.
- Avec une humidité insuffisante dans une période ultérieure (arrosage jusqu'à 35% de la capacité au champ totale), le tableau a radicalement changé. L'acide humique a eu une influence positive significative sur la formation des organes de reproduction et a même contribué à la croissance des tiges.
| Schéma de l'Expérience | Fertilisé avec de l'acide humique | Arrosage jusqu'à 60% de la capacité au champ totale (g par récipient) | Arrosage jusqu'à 35% de la capacité au champ totale (g par récipient) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| poids des tiges | poids des épis | poids du grain | poids des tiges | poids des épis | poids du grain | ||
| Sans engrais | Non | 11.0 | 7.5 | 5.1 | 6.3 | 4.7 | 3.3 |
| » | Au remplissage | 10.8 | 7.9 | 5.4 | 7.0 | 5.4 | 3.3 |
| » | Idem + 2 arrosages | - 9.3 | 8.0 | 5.6 | 7.4 | 5.8 | 3.7 |
| NP | Non | 22.0 | 17.9 | 12.8 | 12.0 | 7.2 | 4.6 |
| Au remplissage | 19.2 | 18.1 | 13.0 | 15.3 | 14.0 | 5.8 | |
| » | Idem + 2 arrosages | - 22.4 | 20.0 | 13.8 | 11.5 | 11.1 | 4.4 |
| **Idem, en %, par rapport aux témoins** | |||||||
| Sans engrais | Au remplissage | 92 | 105 | 106 | 111 | 116 | 100 |
| » | Idem + 2 arrosages | 84 | 106 | 109 | 119 | 125 | 112 |
| NP | Au remplissage | 87 | 101 | 101 | 120 | 194 | 125 |
| » | Idem + 2 arrosages | 102 | 111 | 108 | 96 | 154 | 96 |
Note: tous les récipients ont été arrosés jusqu'à 60% de la capacité au champ totale jusqu'au tallage.
Conclusion: L'efficacité de l'acide humique est plus élevée lorsque la plante est placée dans des conditions qui s'écartent de la norme. L'acide humique augmente la résistance des plantes à la sécheresse.
SUR LA QUESTION DE LA NATURE DU PHÉNOMÈNE ET DE SA SIGNIFICATION POSSIBLE
Tout d'abord, il convient de noter qu'en médecine, un certain nombre de médicaments sont connus depuis longtemps pour avoir la particularité d'augmenter la résistance générale de l'organisme. Ce sont:
- préparations de ginseng, d'éleuthérocoque épineux, de racine d'or et d'autres plantes;
- préparations synthétiques - dérivés du benzimidazole, par exemple, diabazole;
- préparations tissulaires et stimulants proposés par l'académicien Filatov.
La plupart des chercheurs travaillant avec ces substances croient que la similitude dans leur action s'explique par leur influence directe sur les cellules et la synthèse des protéines. Quant à la nature de l'action des substances humiques physiologiquement actives sur les plantes, bien qu'il existe une vaste littérature sur cette question, il n'existe toujours pas de théorie qui puisse expliquer la nature de l'augmentation de la résistance générale de l'organisme végétal sous leur influence.
Il est nécessaire de souligner que chez les plantes, leur croissance, qui est une fonction intégrale de nombreux processus biochimiques et physiologiques se déroulant dans les cellules, peut servir de test caractéristique de la réaction aux conditions externes. Les processus déterminants parmi ceux-ci doivent être considérés comme:
- les processus énergétiques;
- la synthèse des acides nucléiques responsables du transfert d'informations génétiques et d'informations lors de la synthèse des protéines;
- la synthèse des enzymes protéiques elles-mêmes, qui dirigent et contrôlent l'ensemble du cycle du métabolisme cellulaire.
Par conséquent, on peut supposer que l'action des acides humiques physiologiquement actifs, qui augmentent la résistance non spécifique, devrait viser à normaliser et à stimuler ces mêmes processus principaux du métabolisme cellulaire qui sont inhibés ou bloqués par des facteurs environnementaux inhibiteurs.
Des recherches menées par nos collaborateurs montrent que les humates physiologiquement actifs atténuent dans une certaine mesure l'action d'un certain nombre d'inhibiteurs différenciés:
- respiration (p-nitrophénol);
- phosphorylation oxydative (2,4-dinitrophénol);
- synthèse des acides nucléiques et des protéines (8-azaguanine, DIC-nucléase, pyrophosphate 1 Ma actinomycide D, chloramphénicol).
En parallèle, les blocs de processus et de paramètres fonctionnellement dépendants, tels que la mitose, le volume nucléaire et la croissance d'organes végétaux individuels, sont levés. À titre d'illustration, voici les résultats de certaines expériences (Tableaux 10, 11).
| Schéma de l'Expérience, milieu de culture des graines | milieu sur lequel les plantules ont été transplantées | Longueur de la racine, mm | ||
|---|---|---|---|---|
| 48 heures après le repiquage | 72 heures | 96 heures | ||
| Eau | Eau | 18.8 | 39.6 | 53.4 |
| Humate de potassium, 0.005% | Humate de potassium, 0.005% | 24.8 | 55.0 | 77.8 |
| 8-azaguanine, $10^{-3}M$ | 8-azaguanine, $10^{-3}M$ | 11.9 | 19.8 | 20.8 |
| 8-azaguanine, $10^{-3}M$ | Eau | 11.9 | 34.2 | 44.6 |
| 8-azaguanine, $10^{-3}M$ | Humate de potassium, 0.005% | 11.9 | 43.2 | 54.0 |
| Schéma de l'Expérience, milieu de germination des graines | milieu sur lequel les plantules ont été transplantées | Longueur de la racine, mm après le repiquage | ||
|---|---|---|---|---|
| après trempage 48 heures | 72 heures | 96 heures | ||
| Eau | Eau | 18.0 | 39.6 | 53.4 |
| Humate de potassium, 0.005% | Humate de potassium, 0.005% | 24.8 | 55.0 | 77.8 |
| Pyrophosphate de potassium, $10^{-3}M$ | Eau | 14.5 | 34.2 | 44.6 |
| Pyrophosphate de potassium, $10^{-3}M$ | Pyrophosphate de potassium, $10^{-3}M$ | 14.5 | 35.6 | 42.4 |
| Pyrophosphate de potassium, $10^{-3}M$ | Humate de sodium, 0.005% | 14.5 | 56.2 | 69.2 |
| Schéma de l'Expérience, milieu dans lequel les graines ont été trempées pendant 48 heures | milieu dans lequel les plantules ont été transplantées pendant 6 jours | Longueur des plantules, mm | Poids frais des plantules du plat, g | Teneur en protéines en % 'a poids sec absolu | Teneur en acides aminés libres, mg/% |
|---|---|---|---|---|---|
| Eau | Eau | 143 | 3.25 | 14.86 | 181.1 |
| Chloramphénicol | Chloramphénicol | 73 | 1.33 | 10.94 | 1230.0 * |
| Chloramphénicol | Eau | 98 | 2.10 | 13.57 | 707.2 |
| Chloramphénicol | Humate de potassium | 119 | 2.60 | 15.56 | 551.4 |
| Milieu dans lequel les graines germées ont été maintenues pendant 24 heures | Milieu de culture des plantules | Nombre de cellules examinées, unités. | Indice Mitotique - dispersion absolue |
|---|---|---|---|
| Eau | Eau (témoin) | 5400 | 45.4±4.9 |
| Chloramphénicol, 0.025% | Chloramphénicol, 0.025% | 6000 | 12.5±2.5 |
| » | Eau | 6000 | 18.0±3.6 |
| » | Humate de potassium $3.1 \times 10^{-5}$ m/l | 6000 | 34.0±3.4 |
Il est évident que sous l'influence des formes physiologiquement actives étudiées, les blocs des processus biochimiques et physiologiques principaux au niveau cellulaire ne sont pas seulement levés, mais qu'ils sont également stimulés par elles. Des expériences spéciales utilisant la méthode isotopique ont été menées pour établir le fait de l'accélération de la synthèse des acides nucléiques sous l'influence des humates physiologiquement actifs (Tableau 14).
| Les graines ont été germées sur: | Activité spécifique en impulsions par -/ phosphore total, Kx | T, heures (M±m) | ||
|---|---|---|---|---|
| (M±m) | ||||
| Nucléotides libres | Eau | 3194±146 | 424±24 | 16.0± 1.0 |
| Solution d'humate K | 4295±172 | 625±35 | 11.0± 1.0 | |
| ADN | Eau | 1647± 41 | 196± 5 | 35.0± 1.0 |
| Solution d'humate K | 1985±268 | 243±37 | 29.0± 4.0 | |
| ARN à faible polymère | Eau | 1861±187 | 225±25 | 31.0± 3.0 |
| Solution d'humate K | 2633± 94 | 336±14 | 21.0± 1.0 | |
| ARN à haut polymère | Eau | 541 ± 52 | 61± 6 | 116.0±11.0 |
| Solution d'humate K | 831 ± 78 | 94± 9 | 74.0± 7.0 | |
Il est évident que sous l'influence des humates, le coefficient de renouvellement des molécules augmente. En d'autres termes, l'affirmation selon laquelle les humates physiologiquement actifs accélèrent la vitesse de synthèse des acides nucléiques est confirmée.
Ainsi, tout ce matériel expérimental est en accord avec l'idée que sous l'influence des formes physiologiquement actives, l'organisme végétal acquiert une capacité accrue aux processus de réparation au niveau cellulaire, ce qui explique l'augmentation de la résistance non spécifique des plantes en général.
Facteurs Écologiques et Signification Pratique
Et pourtant, il y a déjà des raisons de penser que l'utilisation de substances humiques physiologiquement actives pour augmenter la résistance générale des plantes est possible. Il convient de tenir compte d'un certain nombre de conditions et, surtout, des conditions écologiques.
En comparant la technologie adoptée en Pologne (traitement des matières premières avec $H_3PO_4 + KHCО_3$) avec la technologie utilisée au Japon (traitement avec $HNO_3 + MgCО_3$), il conclut, sur la base des résultats des expériences de terrain, que:
- À des températures ambiantes élevées, les préparations polonaises ont un avantage.
- À des températures basses, les japonaises le sont.
Abordant la question de la nature de l'activité biologique des préparations, nous notons que les humates physiologiquement actifs affectent principalement les processus de respiration et de photosynthèse chez les plantes.
- Les acides fulviques extraits à l'eau froide ont l'influence la plus active sur les processus oxydatifs pendant la respiration.
- Les acides humato-mélaniques influencent la photosynthèse.
Application en fonction des conditions:
- **Acides fulviques:** Donnent un effet de stimulation positif à des températures ambiantes supérieures à $20°C$, et négatif à des températures plus basses.
- **Acides humato-mélaniques:** Stimulent le processus de photosynthèse et remplacent partiellement les sels de K. Donnent les meilleurs résultats dans les variantes avec une dose complète d'engrais minéraux, avec une demi-dose de sels de K et avec une petite dose de sulfate de Mg.
Perspectives dans différentes régions:
- **Dans les régions humides:** L'application au sol en combinaison avec des engrais minéraux et sous forme d'engrais complexes est prometteuse. Le principal facteur actif est associé aux acides humato-mélaniques.
- **Dans les régions sèches:** L'utilisation de préparations humiques solubles dans l'eau lors de l'alimentation foliaire est la plus prometteuse. Le principal facteur actif est associé aux acides fulviques.
Il convient de souligner que l'approche écologique permet dans une large mesure de prévoir les zones les plus prometteuses pour l'application de ces substances et détermine les options optimales pour leur utilisation dans des conditions spécifiques.
Lors de l'évaluation de la fertilité du sol, il est nécessaire de prendre en compte la présence de substances physiologiquement actives en eux.
L'utilisation de substances physiologiquement actives de nature humique pour lutter contre la toxicose due aux fortes doses d'engrais minéraux semble très tentante, d'autant plus qu'elles augmentent le coefficient d'utilisation des éléments de nutrition minérale.
Les pratiques d'application de ces substances peuvent être diverses:
- Utilisation de préparations spéciales pour l'alimentation racinaire et foliaire sur un fond d'engrais minéraux.
- Engrais humiques complexes obtenus à base de tourbe ou de léonardite.
- Composts et humus.
À la lumière de tout ce qui précède, on peut dire que plus le progrès technique avancera sur terre, plus le rôle de la matière organique du sol elle-même et des engrais qui les contiennent deviendra important, et plus l'étude de l'humus du sol et des engrais méritera l'attention de la communauté scientifique.