Effets des préparations humiques Humate de Potassium, Adept Agro.Bio et Mind Agro.Bio sur les processus biochimiques du pin et de certaines autres plantes aux premiers stades de leur croissance
La germination des graines est caractérisée par des processus biochimiques complexes impliquant des enzymes. Plus l'activité de l'appareil enzymatique des cellules est élevée, plus la transformation des substances de réserve est intense, ce qui accélère la germination des graines, et les pousses présentent une croissance plus rapide à la fois des parties aériennes et du système racinaire.
Il est connu des travaux de plusieurs auteurs que les formes iono-dispersées des préparations humiques peuvent être assimilées par les plantes et utilisées pour renforcer les systèmes enzymatiques oxydo-réducteurs. Les processus oxydo-réducteurs, comme il est maintenant établi, jouent un rôle prédominant dans le métabolisme.
Le renforcement du métabolisme oxydatif peut être obtenu par l'application d'humates. Des expériences menées sur des sols sableux dans la région de Tchernihiv ont montré que l'utilisation de fertilisants humiques dans la culture du pin dans les pépinières et les plantations forestières produit un effet positif.
Cependant, cette question n'a pas été pleinement explorée. Par conséquent, nous avons mené une série d'études visant à :
- Déterminer l'effet des préparations humiques sur les processus biochimiques des graines de pin en germination ;
- Étudier le rôle des humates dans des composants spécifiques des systèmes enzymatiques oxydo-réducteurs et déterminer leur contribution relative au métabolisme oxydatif du pin aux premiers stades de développement ;
- Comparer les effets stimulateurs des produits humiques et de certains composés polyphénoliques sur la germination des graines, la croissance des pousses et l'enracinement des boutures de diverses plantes ;
- Tester la faisabilité de l'utilisation d'un stimulateur de croissance basé sur l'humate et la thymohydroquinone dans la culture de plants de pin dans le nord de l'Ukraine.
Méthodologie de recherche
L'expérience étudiant l'effet activateur des préparations humiques sur les processus biochimiques des graines en germination a été menée avec des graines de pin sylvestre comme suit. Les graines de pin ont été placées pour germination dans de l'eau distillée et dans une solution d'humate de potassium dialysé à une concentration de 0,001 %.
Dans les graines en germination, la dynamique de transformation des substances de réserve, principalement le complexe glucidique, a été déterminée toutes les 48 heures en mesurant la teneur en monosaccharides et disaccharides, l'activité des enzymes hydrolytiques — amylase et sucrase. De plus, l'activité des enzymes respiratoires — catalase et peroxydase, la quantité de phosphore soluble dans l'acide trichloroacétique à 4 % et l'azote ammoniacal ont été mesurées. Auparavant, tous les indicateurs mentionnés ci-dessus ont été déterminés dans les graines sèches pour caractériser leur état initial.
L'expérience a commencé le 11 juin 2015 et s'est terminée le 19 juin 2015.
Des expériences visant à identifier les systèmes enzymatiques principaux pendant la germination des graines et l'effet des préparations humiques sur ceux-ci ont été menées avec des graines germées et de jeunes pousses de pin sylvestre.
Pour déterminer le rôle des enzymes individuelles, la méthode d'inhibition d'un composant spécifique des systèmes oxydo-réducteurs a été utilisée, tout en mesurant simultanément l'intensité de la respiration à l'aide de la méthode gasométrique dans un appareil de Warburg. Au cours de ces expériences, il a été supposé que si les tissus végétaux sont infiltrés avec de l'acide humique et qu'un système enzymatique spécifique est inhibé simultanément, il est possible de déterminer quel composant est renforcé sous l'influence de l'acide humique.
Sur la base des concepts théoriques mentionnés ci-dessus concernant le rôle des préparations humiques dans le renforcement de l'appareil enzymatique de la cellule, nous avons utilisé du résorcinol et du sulfure d'hydrogène comme inhibiteurs. Le résorcinol est un inactivateur spécifique de la polyphénoloxydase, tandis que le sulfure d'hydrogène supprime toutes les autres oxydases contenant des métaux. Ce dernier inhibiteur a été utilisé car, lors de l'oxydation des polyphénols, l'oxydase terminale n'est pas toujours la polyphénoloxydase. Dans cette expérience, les graines ont été trempées dans l'eau jusqu'à la germination, puis transférées dans des solutions des inhibiteurs mentionnés et de l'humate, et après 20 heures, l'intensité de la respiration a été mesurée.
De plus, dans une autre expérience, les aiguilles de pousses de pin de 3 semaines ont été infiltrées (pression de vide de 30 mmHg, exposition pendant 45 minutes) avec de l'eau, de l'humate, du résorcinol et de l'eau contenant du sulfure d'hydrogène, après quoi l'intensité de la respiration a été mesurée dans celles-ci. L'humate a été utilisé sous forme d'humate de potassium à une concentration de 0,001 %, le résorcinol à M:10, et le sulfure d'hydrogène en traces.
Le poids de l'échantillon de graines et d'aiguilles était de 200 mg. Les expériences ont été réalisées en double, mais pour une plus grande fiabilité, ces expériences ont été répétées plusieurs fois.
Pour comparer l'effet stimulateur des préparations humiques et de certains composés polyphénoliques sur la germination des graines, la croissance des pousses et l'enracinement des boutures de diverses plantes, des expériences ont été mises en place avec du pin, de l'acacia jaune, de la rose de Chine et du sédum. Dans ces expériences, l'humate de potassium, Mind Extra, les tanins et la thymohydroquinone ont été testés. Les tanins ont été utilisés à des concentrations de 0,001 % et 0,0001 %, et la thymohydroquinone à 0,00025 % et 0,000025 %. Mind Extra, une préparation ukrainienne, est un engrais organo-synthétique concentré, soluble dans l'eau, contenant : acide humique — 15 %, P₂O₅ — 1 %, K₂O — 3 %. Cette préparation a été testée aux mêmes concentrations que l'humate de potassium (0,001–0,005 %).
Dans les expériences, les graines de pin et d'acacia jaune ont été germées dans les solutions spécifiées. Tous les 3 jours, les graines germées et sproutées ont été comptées. Les pousses obtenues ont ensuite été transplantées dans des solutions des mêmes substances, mais de l'eau distillée et le mélange nutritif de Knop ont été utilisés comme milieu.
À la fin de l'expérience, les tailles des parties aériennes et racinaires des plantes, le poids des plantes et l'intensité de la respiration ont été mesurés.
Dans l'expérience étudiant l'effet de ces substances sur l'enracinement, des boutures de rose de Chine et de sédum ont été plantées dans les solutions correspondantes, après quoi l'apparition des premières racines et leur longueur ont été enregistrées.
Des expériences de terrain ont été menées dans la région de Tchernihiv, dans une entreprise forestière située sur un tchernoziom argileux. Dans ces expériences, l'effet de l'humate de potassium, de Mind Extra et de la thymohydroquinone sur la qualité du matériel de plantation de pin a été testé. La taille de la parcelle était de 0,05 hectare. Les expériences ont été réalisées en triple.
Résultats des expériences
Les résultats des expériences étudiant l'effet des préparations humiques sur les processus biochimiques des graines de pin sylvestre en germination (Tableaux 1 et 2) montrent qu'au début de la germination des graines de pin, malgré l'activation rapide du processus de respiration, il y a une accumulation de monosaccharides, et ce n'est qu'au septième jour de germination que leur teneur commence à diminuer.
| Moment de collecte des échantillons | Monosaccharides | Disaccharides | P₂O₅ soluble dans l'acide trichloroacétique à 4 % | Azote ammoniacal | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Eau | Humate de Potassium | Eau | Humate de Potassium | Eau | Humate de Potassium | Eau | Humate de Potassium | |
| Graines sèches — Contrôle | 0,134 | 0,134 | 2,52 | 2,52 | 0,017 | 0,017 | 0,37 | 0,37 |
| Après germination : Jour 3 | 0,54 | 0,64 | 2,94 | 2,68 | 0,015 | 0,015 | 1,00 | 1,35 |
| Jour 5 | 1,76 | 1,38 | 0,83 | 1,78 | 0,045 | 0,049 | 0,63 | 0,85 |
| Jour 7 | 0,92 | 1,10 | 1,50 | 0,69 | 0,033 | 0,040 | 1,88 | 1,88 |
| Jour 9 | 4,24 | 4,84 | 5,26 | 4,43 | 0,033 | 0,050 | - | - |
La quantité de disaccharides a également augmenté au cours des premiers jours de germination, mais au cinquième jour, leur teneur a diminué. Cela s'explique par le fait que la transformation des disaccharides en monosaccharides sous l'influence de l'augmentation de l'activité de l'invertase se produit plus rapidement que la transformation de l'amidon en disaccharides sous l'influence de l'amylase.
| Moment de collecte des échantillons | Catalase (ml H₂O₂ par 1 g) | Peroxydase (mg Sona par 1 g) | Amylase (mg maltose par 100 mg) | Invertase (mg sucrose par 100 mg) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Eau | Humate de Potassium | Eau | Humate de Potassium | Eau | Humate de Potassium | Eau | Humate de Potassium | |
| Graines sèches — Contrôle | 21,8 | 21,8 | 0,56 | 0,56 | 7,5 | 7,5 | 38,3 | 38,3 |
| Après germination : Jour 3 | 111,0 | 120,0 | 0,79 | 0,58 | 12,6 | 16,2 | 50,2 | 67,5 |
| Jour 5 | 157,4 | 144,2 | 1,20 | 1,38 | 15,4 | 19,3 | 173,9 | 177,6 |
| Jour 7 | 173,2 | 173,7 | 3,20 | 4,30 | 20,0 | 13,4 | 203,5 | 183,7 |
| Jour 9 | 45,2 | 53,3 | 3,30 | 3,30 | - | - | 33,7 | 33,7 |
Note : Au neuvième jour de germination, les pousses sont devenues vertes.
La sortie des graines de pin de l'état de dormance a été caractérisée par l'activation des enzymes respiratoires — catalase et peroxydase — ainsi que par une augmentation de la quantité de phosphore soluble dans l'acide trichloroacétique. Cette forme de phosphore, ainsi que l'activité des enzymes respiratoires, est un indicateur des processus énergétiques des cellules.
La diminution de l'activité de certaines enzymes à la fin de l'expérience — au neuvième jour (Tableau 2) — est un phénomène tout à fait naturel, car les enzymes sont présentes en petites quantités dans les graines dormantes. Pendant la germination des graines, leur teneur augmente, atteignant un certain maximum, puis diminue à nouveau. Cette étude indique également que dans les graines de blé en germination, l'activité de presque toutes les enzymes atteint un pic aux jours 6 à 8, et dans les graines de tournesol en germination, aux jours 6 à 7.
Plusieurs chercheurs fournissent des données sur l'activité de certaines enzymes dans les graines d'orge, de maïs et de haricots en germination, ainsi que sur les changements quantitatifs de diverses formes de glucides. Celles-ci se sont révélées analogues à nos données.
Le Tableau 2 montre également que les humates dans cette expérience ont contribué à une augmentation de l'activité de l'amylase, de l'invertase et de la catalase, ainsi qu'à une augmentation de la teneur en phosphore soluble dans l'acide trichloroacétique à 4 % par rapport au contrôle.
L'effet positif des préparations humiques sur ces indicateurs a été observé dès les premiers jours de l'expérience. Cependant, l'activité de la peroxydase sous l'influence des humates a surpassé le contrôle seulement 6 à 8 jours après le trempage des graines, c'est-à-dire lorsque les pousses sont apparues et que la formation des aiguilles a commencé. Cet effet des acides humiques et fulviques sur l'activité des enzymes respiratoires doit être expliqué par le fait que dans les graines de pin en germination, la peroxydase n'est pas l'enzyme principale dans les processus oxydo-réducteurs. Son importance augmente lors de la formation des aiguilles. Il est possible que l'oxydase principale à ce stade de développement du pin soit la cytochrome oxydase, et cette enzyme peut être considérée comme une oxydase universelle des embryons de plantes.
Ainsi, en comparant l'effet des préparations humiques (Humate de Potassium, Mind Extra, Adept) sur la teneur en sucres, le phosphore soluble dans l'acide trichloroacétique et l'activité des enzymes respiratoires, on peut dire qu'elles augmentent le potentiel énergétique des graines de pin en germination.
Cependant, après ces expériences, il reste incertain comment les humates renforcent les processus oxydo-réducteurs et quelles enzymes sont principales à ce stade de développement. Les résultats des expériences présentées dans le Tableau 3 répondent partiellement à ces questions.
| Schémas expérimentaux | Graines | Aiguilles | ||
|---|---|---|---|---|
| O₂ absorbé en 5 min (mm³) | % | O₂ absorbé par échantillon de 200 mg (mm³) | % | |
| Eau | 92,3 | 100,0 | 132,1 | 100,0 |
| Humate de Potassium | 157,3 | 170,4 | 241,1 | 182,5 |
| Sulfure d'hydrogène | 67,1 | 72,7 | 92,3 | 69,8 |
| Humate de Potassium + H₂S | 117,4 | 127,0 | 111,1 | 84,9 |
| Résorcinol | 92,3 | 100,0 | 102,7 | 77,7 |
| Humate de Potassium + Résorcinol | 157,0 | 170,4 | 157,3 | 119,0 |
Ces données montrent que dans les graines en germination, la polyphénoloxydase ne participe probablement pas aux processus oxydatifs, car le traitement avec du résorcinol n'a pas affecté la respiration des graines. Cependant, dans les aiguilles des pousses de 3 semaines, son rôle augmente sensiblement, comme en témoigne la suppression de l'échange gazeux respiratoire par le résorcinol de 23 %. Malgré cela, l'humate de potassium renforce significativement la respiration à la fois dans les graines en germination et dans les aiguilles. Lorsque les aiguilles ont été infiltrées uniquement avec de l'humate de potassium, la respiration a augmenté de 82,5 %, tandis que son utilisation avec un inhibiteur supprimant la polyphénoloxydase n'a augmenté que de 19 %. Cela indique que les acides humiques et fulviques renforcent le système oxydatif phénolase, mais leur effet sur le métabolisme oxydatif ne se limite pas à la participation des groupes polyphénoliques. Dans les graines en germination, les acides humiques et fulviques ont augmenté l'absorption d'oxygène de 70 %, bien que la polyphénoloxydase et la peroxydase n'étaient pas actives dans celles-ci.
De là, trois hypothèses peuvent être formulées :
- L'effet des préparations humiques sur le métabolisme oxydatif ne se limite pas à renforcer uniquement le système phénolase, où l'oxydase terminale est la polyphénoloxydase.
- Les groupes polyphénoliques des humates ont fonctionné comme donneurs d'hydrogène pour d'autres accepteurs intermédiaires, ce qui a permis l'activation du métabolisme de l'oxygène sans la participation de la polyphénoloxydase.
- L'activation des processus de respiration sous l'influence des acides humiques et fulviques n'est pas due à leurs groupes polyphénoliques.
La participation des groupes polyphénoliques de cet acide en tant que substrat pour l'activité de la polyphénoloxydase est attestée par le fait qu'à mesure que l'activité de la polyphénoloxydase dans les aiguilles augmentait, l'effet activateur des acides humiques et fulviques sur le métabolisme oxydatif augmentait également.
La deuxième preuve de la participation des groupes polyphénoliques au métabolisme oxydatif serait l'analogie dans l'effet des préparations polyphénoliques pures et de l'humate de potassium sur le métabolisme oxydatif et les effets stimulateurs associés sur la germination des graines et la croissance des pousses.
Pour vérifier cela, plusieurs expériences ont été menées, donnant des résultats similaires. Le Tableau 4 présente les données de l'une d'entre elles, datée du 28 août 2014.
Tableau 4. Effet stimulateur des composés humiques et autres composés polyphénoliques sur la germination des graines de cultures ligneuses
| Schéma expérimental | Graines de pin sylvestre germées et sproutées, % | Graines d'acacia jaune germées et sproutées, % | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 30.08 | 02.09 | 05.09 | 30.08 | 02.09 | 05.09 | |||||||
| Par rapport aux graines placées pour germination | Par rapport au contrôle | Par rapport aux graines placées pour germination | Par rapport au contrôle | Par rapport aux graines placées pour germination | Par rapport au contrôle | Par rapport aux graines placées pour germination | Par rapport au contrôle | Par rapport aux graines placées pour germination | Par rapport au contrôle | Par rapport aux graines placées pour germination | Par rapport au contrôle | |
| Eau distillée (Contrôle) | 46 | 100 | 52 | 100 | 52 | 100 | 44 | 100 | 46 | 100 | 46 | 100 |
| Humate de Potassium 0,005 % | 48 | 104 | 68 | 131 | 68 | 131 | 50 | 114 | 62 | 135 | 62 | 135 |
| Humate de Potassium 0,001 % | 52 | 113 | 52 | 100 | 78 | 150 | 44 | 100 | 46 | 100 | 50 | 109 |
| Mind Extra 0,005 % | 52 | 113 | 56 | 108 | 60 | 115 | 26 | 60 | 26 | 56 | 26 | 56 |
| Mind Extra 0,001 % | 44 | 96 | 44 | 85 | 48 | 92 | 40 | 91 | 48 | 104 | 48 | 104 |
| Tanins 0,001 % | 58 | 126 | 68 | 131 | 68 | 131 | 20 | 70 | 30 | 65 | 30 | 65 |
| Tanins 0,0001 % | 58 | 126 | 66 | 127 | 70 | 135 | 42 | 95 | 50 | 109 | 50 | 109 |
| Thymohydroquinone 0,00025 % | 48 | 104 | 48 | 92 | 48 | 92 | 28 | 64 | 34 | 74 | 34 | 74 |
| Thymohydroquinone 0,000025 % | 46 | 100 | 46 | 90 | 50 | 96 | 44 | 100 | 46 | 100 | 46 | 100 |
Le Tableau 4 montre que l'effet stimulateur des substances testées dans l'expérience sur la germination des graines variait à la fois au sein d'une même espèce et entre différentes espèces.
Le pin a répondu à la stimulation de la germination de manière beaucoup plus intense que l'acacia jaune. L'effet le plus important sur le pin a été obtenu avec l'humate de potassium et les tanins aux deux concentrations, ainsi qu'avec Mind Extra à une concentration de 0,005 %. Sur l'acacia jaune, un effet notable a été obtenu uniquement avec l'humate de potassium à une concentration de 0,005 %. La thymohydroquinone aux concentrations testées n'a pas montré d'effet positif sur la germination des graines des deux espèces.
Sur la base de ces expériences, on peut conclure que l'effet stimulateur dépend de la concentration des substances testées et des caractéristiques des cultures.
Cette expérience s'est poursuivie comme suit.
Les pousses de pin et d'acacia jaune obtenues, âgées de 2 semaines, ont été transplantées dans des solutions des substances stimulantes étudiées ajoutées à de l'eau distillée, ainsi que dans un contexte de nutrition minérale.
Les résultats de cette partie de l'expérience sont présentés dans les Tableaux 5 et 6.
Tableau 5. Effet des préparations humiques et de certains composés polyphénoliques sur le stade initial de croissance des pousses de pin sylvestre
| Schéma expérimental | Au 15.09.2014 (Moment de la transplantation) | Au 15.10.2014 | ||
|---|---|---|---|---|
| Hauteur de la partie aérienne, mm | Longueur du système racinaire, mm | Hauteur de la partie aérienne, mm | Longueur du système racinaire, mm | |
| Graines germées dans de l'eau distillée, pousses transplantées dans de l'eau distillée | 15 | 40 | 17,5 | 45±5,0 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,001 %, pousses transplantées dans de l'humate de potassium 0,001 % | 20 | 65 | 25,0 | 75±5,0 |
| Graines germées dans Mind Extra 0,001 %, pousses transplantées dans humate-rex 0,001 % | 20 | 52 | 25,0 | 70±1,0 |
| Graines germées dans du tanin 0,0001 %, pousses transplantées dans des tanins 0,0001 % | 20 | 52 | 22,5 | 67±3,3 |
| Graines germées dans de la thymohydroquinone 0,000025 %, pousses transplantées dans de la thymohydroquinone 0,000025 % | 16 | 60 | 21,5 | 77±5,7 |
| Graines germées dans de l'eau distillée, pousses transplantées dans le mélange de Knop | 15 | 40 | 27,5 | 52,5±2,5 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,001 %, pousses transplantées dans le mélange de Knop + humate de potassium 0,001 % | 20 | 65 | 27,5 | 75±2,8 |
| Graines germées dans Mind Extra 0,001 %, pousses transplantées dans le mélange de Knop + Mind Extra 0,001 % | 20 | 52 | 22,5 | 67,5±2,5 |
| Graines germées dans du tanin 0,0001 %, pousses transplantées dans le mélange de Knop + tanins 0,0001 % | 20 | 52 | 23,0 | 65±2,8 |
| Graines germées dans de la thymohydroquinone 0,000025 %, pousses transplantées dans le mélange de Knop + thymohydroquinone 0,000025 % | 16 | 60 | 25,0 | 71±1,2 |
Les données des Tableaux 5 et 6 montrent que l'effet des préparations humiques et des composés polyphénoliques sur les pousses de pin et d'acacia jaune était fondamentalement similaire.
Dans les pousses de pin, toutes les substances testées dans l'expérience ont eu un effet positif sur la croissance du système racinaire et des parties aériennes, tant lorsqu'elles étaient ajoutées à de l'eau distillée que dans le mélange complet de Knop. Leur effet positif était principalement sur la croissance du système racinaire.
Parmi les préparations humiques ajoutées à l'eau distillée, un effet plus important a été obtenu avec l'humate de potassium. Dans les pousses d'acacia jaune, aucun effet n'a été observé uniquement avec le tanin.
Tableau 6. Effet des humates et autres composés polyphénoliques sur les pousses d'acacia jaune
| Schéma expérimental | Au 15.09.2014 (Pendant la transplantation) | Au 15.10.2014 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Hauteur de la partie aérienne, mm | Longueur du système racinaire, mm | Hauteur de la partie aérienne, mm | Longueur du système racinaire, mm | Nombre de racines latérales, unités | Nombre de feuilles composées, unités | |
| Graines germées dans de l'eau distillée, pousses transplantées dans de l'eau distillée | 19,4 | 36,2 | 31 | 43±3 | 1,2 | 2 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,005 %, pousses transplantées dans de l'humate de potassium 0,001 % | 25,7 | 77,5 | 32 | 85±4,6 | 1,2 | 3 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,001 %, pousses transplantées dans de l'humate de potassium 0,001 % | 19,4 | 60,2 | 40 | 73±3,3 | 5 | 3 |
| Graines germées dans Mind Extra 0,001 %, pousses transplantées dans Mind Extra 0,001 % | 23,7 | 60,0 | 39 | 70±8,7 | 4 | 3 |
| Graines germées dans du tanin 0,0001 %, pousses transplantées dans des tanins 0,0001 % | 18,4 | 38,8 | 20 | 50±0,0 | 0 | 3 |
| Graines germées dans de l'eau distillée, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop | 19,4 | 36,2 | 57 | 65±4,4 | 3 | 4 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,005 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + humate de potassium 0,001 % | 25,7 | 77,5 | 62 | 150±10,7 | 3 | 5 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,001 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + humate de potassium 0,001 % | 19,4 | 60,2 | 70 | 190±9,8 | 8 | 5 |
| Graines germées dans Mind Extra 0,001 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + Mind Extra 0,001 % | 23,7 | 60,2 | 55 | 160±15 | 3 | 5 |
| Graines germées dans du tanin 0,0001 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + tanins 0,0001 % | 18,4 | 38,8 | 30 | 50±5,7 | 3 | 4 |
L'effet de ces substances a eu un impact positif non seulement sur la croissance des parties aériennes et du système racinaire des pousses de cultures ligneuses, mais aussi sur l'augmentation du poids frais de ces organes végétaux, et donc de la plante entière dans son ensemble, comme le montre le Tableau 7, qui présente les données de pesée des pousses d'acacia jaune.
Les données (Tableau 8) sur la détermination de l'intensité de la respiration dans les feuilles des pousses d'acacia jaune et les aiguilles de pin sylvestre cultivées sous différentes variantes de l'expérience décrite ont montré qu'une augmentation de l'absorption d'oxygène n'a été obtenue que pour les variantes qui ont montré un effet sur la croissance des pousses.
Ces données indiquent une analogie entre les effets des préparations humiques et des composés polyphénoliques. Cependant, ces expériences ne permettent pas d'affirmer que l'effet des acides humiques et fulviques est uniquement lié à la présence de groupes polyphénoliques dans leurs molécules, car l'effet des préparations humiques est généralement supérieur à celui des polyphénols.
Aucune étude n'a été menée pour décrypter cet effet résiduel des acides humiques et fulviques.
Les résultats des expériences étudiant l'effet des préparations mentionnées sur l'enracinement des boutures ont montré que les préparations humiques ont également un effet positif sur les plantes à fleurs. Elles accélèrent l'apparition des racines sur les boutures et augmentent leur croissance, comme le montrent les données du Tableau 9.
Tableau 7. Effet des substances humiques sur l'accumulation de poids frais par les pousses d'acacia jaune (données au 15.10.2014 de l'expérience du 28.08.2014)
| Schéma expérimental | Poids frais, mg | ||
|---|---|---|---|
| Plantes | Partie aérienne | Système racinaire | |
| Graines germées dans de l'eau distillée, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop | 185 | 140 | 45 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,005 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + humate de potassium 0,001 % | 220 | 160 | 60 |
| Graines germées dans de l'humate de potassium 0,001 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + humate de potassium 0,001 % | 291 | 201 | 90 |
| Graines germées dans Mind Extra 0,001 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + Mind Extra 0,001 % | 255 | 200 | 55 |
| Graines germées dans du tanin 0,0001 %, pousses transplantées dans le mélange complet de Knop + tanins 0,0001 % | 150 | 110 | 40 |
Tableau 8. Effet des préparations humiques et autres composés polyphénoliques sur l'absorption d'oxygène par les feuilles d'acacia jaune et les aiguilles de pin sylvestre (expérience initiée le 28.08.2014, données au 15.10.2014)
| Variantes expérimentales | Aiguilles de pin | Feuilles d'acacia jaune | ||
|---|---|---|---|---|
| Oxygène absorbé en 5 minutes par échantillon de 200 mg, mm³ | % par rapport au contrôle | Oxygène absorbé en 5 minutes par échantillon de 200 mg, mm³ | % par rapport au contrôle | |
| Mélange complet de Knop | 150,3 | 100 | 67,1 | 100 |
| Mélange complet de Knop + Humate de Potassium (0,001 %) | 213,8 | 142,0 | 176,8 | 218,7 |
| Mélange complet de Knop + Mind Extra (0,001 %) | 250,6 | 166,7 | 122,4 | 182,4 |
| Mélange complet de Knop + Tanins (0,0001 %) | 183,7 | 122,2 | 55,6 | 82,9 |
| Mélange complet de Knop + Thymohydroquinone (0,000025 %) | 241,7 | 160,8 | — | — |
Note : L'intensité de la respiration a été déterminée par la quantité d'oxygène absorbée manométriquement dans un appareil de Warburg.
Les expériences de terrain étudiant l'effet de l'humate de potassium en combinaison avec des engrais minéraux ont montré (Tableau 10) que l'humate de potassium a un effet positif sur la qualité des plants de pin, à la fois avec une fertilisation azotée-phosphorée et sans fertilisation, augmentant le rendement des plants standard, renforçant la croissance de la partie aérienne et améliorant la fibrosité du système racinaire.
De plus, l'irrigation avec de l'humate de potassium favorise un développement plus rapide des plants de pin, ce qui entraîne un plus grand nombre de plantes formant un bourgeon apical dans ces variantes.
Dans cette expérience, deux fertilisations ont été réalisées. Lors de la première fertilisation, des engrais minéraux ont été appliqués à un taux de 2,5 g par mètre linéaire de la bande de semis avec irrigation. Lors de la seconde, le taux d'azote était le même que lors de la première, tandis que le taux de superphosphate a été triplé.
L'irrigation avec de l'humate de potassium a été réalisée à une concentration de 0,001 %. Les fertilisations ont été effectuées les 22 mai et 17 juin.
Tableau 9. Effet de l'Humate de Potassium, de la Thymohydroquinone et du Tanin sur l'enracinement des boutures de rose de Chine et de sédum
Notizie:| Schéma expérimental | Sédum | Rose de Chine | ||
|---|---|---|---|---|
| Date d'apparition des racines | Longueur des racines au 01.07.2014, mm | Date d'apparition des racines | Longueur des racines au 08.08.2014, mm | |
| Eau | 04.06 | 16±1 | 30.06 | 15±1 |
| Humate de Potassium 0,001 % | 03.06 | 31±4 | 25.06 | 82±18 |
| Thymohydroquinone 0,00025 % | 03.06 | 41±6 | 30.06 | 65±14 |
| Tanins 0,001 % | 03.06 | 40±4 | 30.06 | 58±15 |
Dans les expériences de terrain de 2015, un humate contenant, dans un échantillon absolument sec, soluble dans H₂SO₄ 0,5N : azote — 0,3 % et P₂O₅ — 0,96 % a été testé comme source d'acides humiques et fulviques.
Tableau 10. Effet des applications d'engrais minéraux et humiques sur la qualité des plants de pin (état au 05.10.2014 de l'expérience menée dans la région de Tchernihiv)
| Schéma expérimental | Pourcentage de plants standard | Hauteur de la partie aérienne, mm | Diamètre du collet racinaire, mm | Nombre de racines latérales à la profondeur, unités | |
|---|---|---|---|---|---|
| 0–15 cm | 0–50 cm | ||||
| Irrigation avec de l'eau, sans engrais | 60 | 39±3,0 | 2,5 | 13 | 27 |
| Irrigation avec de l'eau, engrais minéraux appliqués (NP) | 75 | 76±5,0 | 3,0 | 21 | 43 |
| Irrigation avec des préparations humiques, engrais minéraux appliqués (NP) | 81 | 84±4,2 | 3,0 | 22 | 50 |
| Irrigation avec des préparations humiques, sans engrais | 67 | 69±4,5 | 2,7 | 17 | 34 |
Note : Le pourcentage de plants standard a été déterminé par le nombre de plants ayant formé un bourgeon apical par rapport au nombre total de plants par mètre linéaire.
En plus de l'humate de potassium, le schéma expérimental incluait Mind Extra et la thymohydroquinone. Ils ont été appliqués manuellement dans des sillons après le semis des graines dans les quantités suivantes par mètre linéaire de la bande de semis : humate de potassium — 150 g, Mind Extra — 50 g, thymohydroquinone — 0,15 g. Les préparations humiques ont été standardisées pour leur teneur en acides humiques et fulviques solubles dans l'eau. Les données caractérisant l'état des plants de pin de cette expérience sont présentées dans le Tableau 11.
Le Tableau 11 montre que toutes les préparations testées ont eu un effet positif sur la qualité des plants de pin. De plus, dans la période initiale de croissance des plants, la thymohydroquinone a donné de meilleurs résultats, mais plus tard, la situation a commencé à évoluer en faveur de l'humate de potassium. En conséquence, à la fin de la période végétative (le 25.09), le matériel de plantation de la plus haute qualité et le pourcentage le plus élevé de plants standard ont été obtenus avec l'humate.
Tableau 11. Effet des engrais humiques et de la thymohydroquinone sur le rendement et la qualité du matériel de plantation de pin sylvestre
| Schéma expérimental | État au 04.06.2015 | État au 20.08.2015 | État au 25.09.2015 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hauteur de la partie aérienne, cm | Longueur du système racinaire, cm | Hauteur de la partie aérienne, cm | Nombre de racines latérales, unités | Hauteur de la partie aérienne, cm | Nombre de racines latérales, unités | Diamètre de la tige, mm | Pourcentage de plants standard | |
| Contrôle | 3,2 | 13,5 | 6,0±0,35 | 23 | 7,8±0,27 | 23 | 2,4 | 65 |
| Humate de Potassium | 3,2 | 15,0 | 7,5±0,38 | 28 | 9,9±0,27 | 29 | 2,6 | 80 |
| Mind Extra | 3,0 | 15,0 | 7,0±0,38 | 20 | 8,7±0,25 | 26 | 2,6 | 74 |
| Thymohydroquinone | 3,5 | 17,0 | 7,5±0,20 | 28 | 8,8±0,23 | 29 | 2,4 | 70 |
Tout cela montre que l'effet stimulateur des acides humiques, fulviques et de certains polyphénols peut avoir une importance pratique et peut être utilisé pour obtenir un matériel de plantation de pin de haute qualité, ainsi que dans la culture de cultures ornementales.
Conclusions
Sur la base des données expérimentales obtenues, les conclusions suivantes peuvent être tirées :
- Les acides humiques et fulviques augmentent le potentiel énergétique des graines de pin en germination.
- L'effet stimulateur des préparations humiques et de certains composés polyphénoliques sur la germination des graines de cultures ligneuses dépend de la concentration des solutions testées et des caractéristiques biologiques des cultures. Ainsi, l'humate de potassium a donné les meilleurs résultats sur le pin à une concentration de 0,001 %, et sur l'acacia jaune à une concentration de 0,005 %.
- L'humate de potassium, Mind Extra, les tanins et la thymohydroquinone, lorsqu'ils sont ajoutés à de l'eau distillée et dans le mélange complet de Knop, ont un effet positif sur la croissance de la partie aérienne et, principalement, du système racinaire des pousses de pin, ainsi qu'ils accélèrent l'apparition des racines sur les plantes à fleurs.
- L'application de l'humate de potassium, de Mind Extra et de la thymohydroquinone sur le pin en pépinière améliore la qualité des plants. Les meilleurs résultats parmi toutes les préparations testées ont été obtenus avec l'humophos.
- Les expériences avec inhibition montrent que l'effet positif des acides humiques et fulviques sur les processus biochimiques des plantes n'est pas uniquement dû à la présence de groupes polyphénoliques dans leurs molécules, bien qu'il existe une analogie entre les effets des préparations humiques et des composés polyphénoliques sur les plantes.