Influence des engrais sur la suppression des dommages causés aux plantes par les pesticides
La seconde moitié du XXe siècle a été caractérisée par un progrès technique rapide qui, d'une part, a contribué à une augmentation brutale de la productivité du travail et, d'autre part, à l'accumulation de produits polluant l'habitat des plantes et de l'homme. La production et l'utilisation intensives de produits chimiques pour la protection des plantes peuvent être attribuées à ces derniers facteurs.
Lors de la culture des plantes, des conditions sont souvent créées où les produits phytosanitaires toxiques peuvent s'accumuler dans le sol en quantités telles qu'ils exercent déjà un effet négatif sur la microflore et les plantes supérieures, provoquant des troubles des fonctions physiologiques de l'organisme. En outre, il faut tenir compte du fait que, comme l'ont montré diverses études utilisant des isotopes, les poisons pénètrent dans les plantes, s'accumulent dans les produits agricoles et exercent ainsi un effet négatif sur la vie humaine et animale.
Parallèlement, l'utilisation de produits phytosanitaires dans la production agricole pour protéger les plantes contre les ravageurs est une méthode économiquement rentable d'intensification de la production agricole, et est considérée par les scientifiques comme une condition cruciale pour le développement de l'agriculture.
Ainsi, parallèlement à la nécessité d'utiliser des produits phytosanitaires dans l'agriculture, une nouvelle tâche apparaît : éliminer leur influence négative sur l'activité vitale de divers organismes. Cela peut être réalisé de plusieurs manières : en accélérant la décomposition des poisons dans le sol, en augmentant la résistance des plantes agricoles à ceux-ci, en activant les processus de réparation lors de dommages cellulaires réversibles et en réduisant leur accumulation dans les organismes vivants.
Il est connu dans la littérature que l'effet négatif des poisons diminue avec une teneur élevée en humus dans les sols et lors de l'application d'engrais organiques. Pour illustrer cela, présentons les résultats de l'une des expériences de Bogdarina (tableau 1), dans laquelle a été déterminée la dépendance entre l'action inhibitrice de l'hexachlorane sur les plantules de blé et la teneur en humus du sol.
Selon les données de recherche, les dommages aux racines de blé sur différents sols sont causés par différentes doses : sur du sable stérile — 50 mg/m² ; sur un sol sablonneux envahi par la végétation — 250—500 g/m² ; sur un sol argileux — 500 g/m² ; sur un sol riche en humus — 2000 g/m².
Des données ci-dessus, il ressort que sur un sol riche en humus, les racines de blé subissent moins de dommages. Ces données montrent avant tout l'importance de la microflore pour la décomposition du poison. Cependant, ces mêmes données permettent de penser que, lors de la détoxification des pesticides, il est également nécessaire de prendre en compte la possibilité de leur décomposition sous l'influence d'autres facteurs environnementaux.
Tableau 1. Influence sur la hauteur des plantes de blé avec différents rapports de tchernoziom et de sable (hauteur des plantules, cm)
| Schéma de l'expérience | Rapport tchernoziom/sable dans le milieu | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 4:0 | 3:1 | 2:2 | 2:3 | 0:4 | |
| Lors de l'apport d'hexachlorane dans le milieu de nutrition racinaire | |||||
| Sans poison | 7,9 | 8,6 | 9,0 | 10,5 | 10,6 |
| Avec apport dans le milieu | 7,8 | 5,9 | 5,2 | 3,7 | 3,7 |
| Lors du poudrage des semences avec de l'hexachlorane avant le semis | |||||
| Sans poudrage | 7,5 | 9,0 | 8,5 | 9,5 | 9,4 |
| Avec poudrage des semences | 6,9 | 6,4 | 5,2 | 1,5 | 0,0 |
Comme le montrent les travaux précédents, dans certaines conditions, certains pesticides peuvent se décomposer sous l'influence de facteurs physiques et physico-chimiques (volatilisation, lixiviation, décomposition thermique, décomposition sous l'action du rayonnement solaire, hydrolyse et oxydation).
Cependant, la réduction de l'action toxique des pesticides ne peut se réduire uniquement à leur décomposition dans le sol. De toute évidence, il faut ici prendre en compte la résistance des différentes espèces de plantes, ce qui est largement lié à leur capacité de réparation et de régénération.
Dans des articles thématiques précédents, nous avons émis l'hypothèse suivante : puisque les substances physiologiquement actives de nature humique accélèrent considérablement la synthèse des acides nucléiques et des protéines et activent ainsi les processus de réparation, elles devraient également atténuer l'action dommageable des poisons agricoles sur les plantes. L'effet stimulant des substances physiologiquement actives de nature humique sur la microflore est établi depuis longtemps.
Ainsi, dans nos expériences, nous sommes partis du principe qu'en utilisant des substances physiologiquement actives de nature humique, on peut obtenir, d'une part, une accélération des processus de réparation chez les plantes endommagées et, d'autre part, une stimulation de l'activité microbiologique, ce qui devrait conduire à la décomposition des poisons dans le sol et réduire leur absorption par les plantes. Le présent travail est consacré à l'étude de ces questions.
Méthodologie de travail
Les questions posées dans cette étude ont été résolues par la mise en place d'expériences de végétation en cultures sur sable et sur sol, grâce à quoi il a été possible d'isoler le rôle de la matière organique dans le sol. L'importance de la matière organique des engrais a été différenciée par l'apport parallèle d'engrais minéraux et humiques.
Les expériences en culture sur sable ont été établies sur le mélange de Pryanishnikov, les engrais humiques étant apportés sous la forme de la préparation Adept Agro.Bio et calculés pour P (Phosphore) et N (Azote) en équivalents correspondants. Dans les cultures sur sol, les engrais ont été apportés aux mêmes doses que dans celles sur sable.
Dans les expériences, un tchernoziom ordinaire avec une teneur en humus de 4,9 % a été utilisé. Étant donné que les pesticides inhibent avant tout l'appareil génétique de la cellule, nous avons jugé nécessaire dans ces expériences de cultiver des concombres pour la production de semences avec un test ultérieur du matériel séminal obtenu. Comme le volume des pots ne permettait d'introduire que 12 kg de substrat nutritif, une seule plante par pot a été laissée pour le comptage de la production de semences.
La culture expérimentale était le concombre. Les expériences de végétation ont été menées dans un pavillon grillagé sous un toit en film de polyéthylène. L'arrosage a été effectué avec de l'eau du robinet à raison de 70 % de la capacité de rétention en eau totale pour le sable et le sol respectivement. L'expérience a été répétée cinq fois. Le thiophos, le phtalane et l'hexachlorane ont été pris comme poisons d'étude.
Les expériences ont été mises en place en deux séries. Dans la première série, nous voulions savoir si la plante peut restaurer son activité vitale après avoir été endommagée par des pesticides lors d'une exposition de courte durée et quel rôle peuvent jouer dans ce cas les substances physiologiquement actives de nature humique. Nous sommes partis du fait que la phase de développement la plus vulnérable du point de vue de la sensibilité aux poisons est la phase de germination des graines. À cet égard, pour induire des dommages, les graines de concombre ont été trempées pendant 24 heures dans des solutions de poisons à des concentrations endommageant les plantes à 50 %, ce qui pour le phtalane était de 0,5 % et pour le thiophos de 0,02 %.
Les graines témoins ont été trempées dans l'eau. Après trempage, les graines ont été lavées et plantées pour obtenir des plants sur le mélange de Chesnokov, contenant de l'humate de potassium (K) à 0,005 % et sans lui. Deux semaines plus tard, les plants ainsi obtenus ont été plantés selon le schéma de l'expérience dans des vases de végétation.
Les expériences de cette série ont été menées en 2018 et en 2019, et les graines obtenues des différentes variantes en 2018 ont été plantées sur un fond identique — le mélange nutritif complet de Pryanishnikov en culture sur sable. Cela a permis de déterminer l'influence des facteurs étudiés sur la première génération.
Dans la seconde série d'expériences, menées en 2019, les poisons (phtalane) ont été introduits dans le milieu de nutrition racinaire à raison de 2,5 mg de phtalane pour 1 kg de sable et de sol. Ces doses ont été prises en tenant compte de la DL50, qui a été déterminée lors d'expériences en laboratoire. Les plants de concombre ont été obtenus comme décrit ci-dessus, à la différence que toutes les graines ont été trempées dans l'eau. Les graines de concombre de la première reproduction ont également été trempées dans l'eau, puis cultivées pour obtenir des plants pendant deux semaines sur un fond identique — le mélange de Chesnokov.
Les expériences des deux séries ont été accompagnées d'observations sur la dynamique de croissance, le moment de l'apparition des phases de développement et le comptage de la récolte, la récolte étant effectuée après la maturation complète des porte-graines. Dans la seconde série d'expériences, la teneur en poisons dans le sol et dans les plantes au cours de la période de végétation a été déterminée en supplément. La teneur en poisons dans le sol et les plantes a été déterminée de manière dynamique : phtalane — par colorimétrie (réaction avec la résorcine).
Influence de la matière organique du sol et des engrais sur l'ontogenèse des concombres, la décomposition du phtalane et de l'hexachlorane dans les substrats de nutrition racinaire et leur absorption par les plantes
Les observations visuelles, ainsi que les mesures de la hauteur des plantes dès 15 jours, ont montré une grande différence dans l'influence du poison sur la croissance des plantes en fonction du milieu de nutrition racinaire. En culture sur sable, l'hexachlorane apporté sur fond de mélange minéral de Pryanishnikov a provoqué une forte inhibition des processus de croissance (Fig. 1). Cette différence, commençant dès l'âge de deux semaines, a persisté jusqu'à la fin de la végétation.
L'apport dans le milieu d'Adept Agro.Bio en quantités strictement équivalentes à la variante précédente a considérablement amélioré la croissance des concombres, cependant, les plantes témoins (mélange complet de Pryanishnikov sans hexachlorane) ont poussé nettement mieux.
L'apport d'hexachlorane dans les cultures sur sol, comme il ressort de la Fig. 1, a affecté le cours des processus de croissance tout autrement. L'inhibition des plantes sur fond d'engrais minéraux sous l'influence de ce poison était moins marquée que dans les cultures sur sable et a été observée pendant environ 40 jours.
Fig. 1. Influence du HCH (Hexachlorocyclohexane), apporté dans le milieu sur fond de diverses conditions de nutrition racinaire, sur la hauteur des concombres :I — culture sur sable ; II — culture sur sol ; 1 — mélange de Pryanishnikov sans apport de HCH ; 2 — HCH apporté sur fond de mélange minéral de Pryanishnikov ; 3 — HCH apporté sur fond d'Adept Agro.Bio.
Par la suite, la croissance des plantes de cette variante a été parallèle au témoin, et deux semaines avant la récolte, elle l'a même dépassé. Dans la variante avec apport d'hexachlorane dans le sol sur fond d'Adept Agro.Bio, la courbe de croissance des plantes était inférieure au témoin, mais seulement au tout début du développement. Les plantes de trois semaines ont atteint la hauteur des plantes témoins, puis ont commencé à les dépasser. La différence s'est maintenue jusqu'à la fin de la végétation. Ainsi, Adept Agro.Bio a non seulement levé l'action inhibitrice de l'hexachlorane sur la croissance de la plante, mais l'a également stimulée.
Il convient de noter que la hauteur des plantes dans les cultures sur sol dans toutes les variantes était significativement plus grande que dans les cultures sur sable. La Figure 2 illustre l'influence du phtalane sur la croissance des plantes étudiées et montre que le phtalane, apporté dans les cultures sur sable sur fond de mélange minéral de Pryanishnikov, inhibe la croissance des plantes nettement moins par rapport à l'hexachlorane.
L'apport de ce poison sur fond de mélange de Pryanishnikov, où le P et le N étaient donnés sous forme d'Adept Agro.Bio, n'a pas du tout inhibé la croissance des plantes, et même, à partir d'environ deux semaines, l'a stimulée. Dans les cultures sur sol, l'apport de phtalane n'a presque pas affecté la croissance des plantes, quelle que soit la forme sous laquelle les engrais étaient donnés, et seule la variante témoin était un peu meilleure.
Puisque la formation des ovaires est liée à la fécondation, les résultats obtenus permettent de penser que l'introduction de poisons dans le sol réduit l'activité des cellules sexuelles, tandis qu'Adept Agro.Bio, contenant des substances physiologiquement actives, les stimule. Dans les cultures sur sol, des ovaires se sont formés dans toutes les variantes de l'expérience, bien que sous l'influence d'Adept Agro.Bio leur nombre ait quelque peu diminué par rapport au témoin minéral. Il a également diminué dans le cas de l'apport d'hexachlorane dans le sol, tandis que l'apport de phtalane a même quelque peu stimulé leur formation.
Fig. 2. Influence du phtalane, apporté dans le milieu sur fond de diverses conditions de nutrition racinaire, sur la hauteur des concombres :I — culture sur sable ; II — culture sur sol ; 1 — mélange de Pryanishnikov sans apport de phtalane ; 2 — phtalane apporté dans le milieu sur fond de mélange minéral de Pryanishnikov ; 3 — phtalane apporté sur fond d'Adept Agro.Bio.
Le tableau 2 présente les résultats de l'expérience caractérisant l'influence des facteurs étudiés sur le poids de la matière sèche des plantes et la teneur en chlorophylle.
Tableau 2. Influence des poisons agricoles et des conditions de nutrition sur la formation de matière sèche et de chlorophylle dans les feuilles (expérience de 2019)
| Schéma de l'expérience | Culture sur sable | Culture sur sol | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Poison | Fond de nutrition | Poids de matière sèche d'une plante 15/07, g | Teneur totale en chlorophylle 15/07, mg % | Poids de matière sèche d'une plante 15/07, g | Teneur totale en chlorophylle 15/07, mg % |
| 0 | Mélange de Pryanishnikov | 7,6 | 173 | 13,8 | 155,4 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 14,2 | 514 | 17,1 | 237,2 | |
| Phtalane 15 mg/kg | Mélange de Pryanishnikov | 10,0 | 218 | 16,1 | 294,3 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 11,3 | 324 | 11,9 | 388,9 | |
| Hexachlorane 2,5 mg/kg | Mélange de Pryanishnikov | 2,0 | 108 | 16,7 | 313,7 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 4,0 | 268 | 19,4 | 315,6 | |
Ces données montrent que dans des conditions de culture sur sable, les plantes avec hexachlorane étaient significativement inférieures en poids aux plantes témoins ; on peut en dire autant de leur teneur en chlorophylle. Le phtalane, apporté dans ces mêmes conditions, n'a pas exercé d'influence inhibitrice sur le poids des plantes. Dans le témoin sans apport de poisons, le poids de la matière sèche de la plante avec Adept Agro.Bio était presque deux fois plus élevé qu'avec le mélange de Pryanishnikov. La teneur en chlorophylle dans toutes les variantes de l'expérience avec Adept Agro.Bio dépassait sa teneur dans les variantes avec des équivalents minéraux.
Dans les cultures sur sol, l'action des poisons sur la formation de la matière sèche des plantes au même âge, ainsi que sur la formation de chlorophylle, obéissait à la même régularité que dans les cultures sur sable. Il est important de noter que les deux poisons en culture sur sol non seulement n'ont pas réduit la teneur en chlorophylle dans les feuilles, mais ont affecté positivement cet indicateur par rapport au témoin.
En passant à l'analyse des données du tableau 3, il faut tout d'abord noter que l'introduction de poisons dans le milieu de nutrition racinaire a radicalement influencé le pourcentage de rendement en fruits par rapport au nombre d'ovaires. Une telle action des poisons est particulièrement notable avec l'hexachlorane. Dans le cas de son apport dans le milieu en cultures sur sable sur fond de mélange minéral de Pryanishnikov, il a tellement inhibé ce processus que dans cette variante, il n'y avait pas de fruits du tout. Avec Adept Agro.Bio, des fruits se sont formés, bien que le rendement en fruits par rapport au nombre d'ovaires ait été le plus faible de l'expérience.
Le phtalane, par rapport à l'hexachlorane, a moins affecté cet indicateur, et dans la variante avec Adept Agro.Bio, le rendement en fruits par rapport au témoin était même un peu plus élevé que dans le témoin minéral sans apport de poison. Adept Agro.Bio, apporté sans poison, a clairement stimulé le pourcentage de rendement en fruits par rapport au nombre d'ovaires. Dans cette même variante, le poids maximal d'un porte-graine et le poids des graines d'un fruit ont été observés.
L'apport d'hexachlorane sur fond de mélange minéral de Pryanishnikov, comme déjà mentionné, a conduit à une absence totale de production de semences, tandis que l'apport de ce poison sur fond d'Adept Agro.Bio a permis à une partie des plantes de former de petits fruits et d'obtenir une certaine quantité de graines. L'apport de phtalane dans les cultures sur sable a radicalement affecté la productivité séminale des concombres, cependant, le poids d'un porte-graine dans la variante avec Adept Agro.Bio était le plus élevé de l'expérience, bien que le pourcentage de rendement en graines soit caractérisé par la plus petite valeur.
Tableau 3. Influence des poisons agricoles et des engrais, apportés lors de la plantation des plants de concombre, sur leur productivité séminale (expériences de 2019)
| Schéma de l'expérience | Données de récolte | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Poison apporté dans le milieu de nut. racinaire (mg/kg) | Fond de nutrition | % de rendement en fruits sur le nb d'ovaires | Poids d'un porte-graine, g/vase | Poids des graines d'un fruit, g/vase | % de rendement en graines | Poids absolu des graines, g |
| Culture sur sable | ||||||
| 0 | Mélange de Pryanishnikov | 26,7 | 66,2 | 1,23 | 1,84 | 14,0 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 40,0 | 93,5 | 1,69 | 1,81 | 17,2 | |
| Phtalane 2,5 mg/kg | Mélange de Pryanishnikov | 20,0 | 25,5 | 0,83 | 3,35 | 15,1 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 30,8 | 164,0 | 0,56 | 0,96 | 15,1 | |
| Hexachlorane 15,6 mg/kg | Mélange de Pryanishnikov | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 14,3 | 51,4 | 0,64 | 1,24 | 10,6 | |
| Culture sur sol | ||||||
| 0 | NP équivalent au mélange Pryanishnikov | 30,5 | 74,8 | 1,34 | 1,80 | 16,4 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 45,5 | 193,0 | 2,74 | 1,50 | 18,8 | |
| Phtalane 2,5 mg/kg | NP équivalent au mélange Pryanishnikov | 33,3 | 87,3 | 1,78 | 1,75 | 15,8 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 37,5 | 121,7 | 1,55 | 1,27 | 15,8 | |
| Hexachlorane 15,6 mg/kg | NP équivalent au mélange Pryanishnikov | 17,7 | 64,8 | 0,87 | 1,34 | 12,4 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 23,1 | 107,3 | 1,47 | 1,37 | 16,3 | |
Cela indique qu'Adept Agro.Bio favorise plus la croissance de la chair du fruit que celle des graines. Le pourcentage le plus élevé de rendement en graines a été observé dans la variante où le phtalane était apporté sur fond de mélange complet de Pryanishnikov, cependant, dans ce cas, le poids du porte-graine était minimal, ce qui suggère une inhibition par le phtalane des processus de croissance proprement dits. Le poids absolu des graines a moins varié que l'indicateur de rendement en graines, cependant, l'action de l'hexachlorane était claire.
Dans les cultures sur sol, l'influence des poisons et des engrais sur la production de semences était moins marquée par rapport à la culture sur sable. Dans cette expérience, il n'y a pas eu de cas où la plante n'a pas formé de fruits, indépendamment de l'apport ou non de poison et de l'engrais ajouté au pot. Cependant, le poids des porte-graines et des graines d'un fruit variait considérablement en fonction des conditions créées par le milieu racinaire.
Comme dans l'expérience en cultures sur sable, l'apport d'hexachlorane dans le sol sur fond d'engrais minéraux a substantiellement réduit la formation de la production de semences. Dans le cas de l'apport d'Adept Agro.Bio, la croissance du fruit et le rendement en graines se sont normalisés. L'apport de phtalane sur fond d'engrais minéraux a un peu augmenté le poids des graines d'un fruit et n'a pas affecté leur rendement.
Ce même poison sur fond d'Adept Agro.Bio a donné une réduction du pourcentage de rendement en graines par rapport au témoin minéral, bien que le poids des graines d'un fruit fût pratiquement égal, et le poids du fruit dans son ensemble dépassait le témoin minéral. Le poids maximal du fruit et des graines a été obtenu dans la variante d'apport d'Adept Agro.Bio comme source d'azote et de phosphore dans le sol. Cependant, le pourcentage de rendement en graines dans cette variante était significativement inférieur à celui avec les engrais minéraux. Sous l'influence d'Adept Agro.Bio, c'est-à-dire d'un engrais contenant des formes physiologiquement actives d'humates, le pourcentage de rendement en graines chez les tomates diminue à condition d'une augmentation de la récolte totale de fruits.
Fig. 3. Dynamique de décomposition des poisons dans le substrat de nutrition racinaire :I — HCH (Hexachlorocyclohexane) ; II — phtalane : 1 — sable, mélange complet de Pryanishnikov ; 2 — sable, mélange de Pryanishnikov où N et P sont donnés dans Adept Agro.Bio ; 3 — sol, engrais minéraux équivalents à Adept Agro.Bio ; 4 — sol, Adept Agro.Bio.
Examinons maintenant l'influence des diverses conditions dans le milieu de nutrition racinaire sur la décomposition des poisons (Fig. 3). De cette figure, il ressort que la décomposition du phtalane s'est déroulée assez intensément et vers la fin de la végétation, la quantité de poisons est descendue à des niveaux admissibles. Cependant, le substrat et les engrais ont laissé leur empreinte sur ce processus.
La décomposition du phtalane s'est déroulée le plus rapidement dans le sol fertilisé avec Adept Agro.Bio, et le plus lentement dans le sable avec l'apport du mélange minéral de Pryanishnikov. L'apport d'Adept Agro.Bio dans le sable a entraîné une décomposition des poisons à la même vitesse que lors de son apport dans le sol fertilisé avec des engrais minéraux.
Quant au déroulement de ce processus dans le temps, la décomposition du phtalane s'est déroulée assez activement jusqu'à environ 45 jours, puis a ralenti. L'hexachlorane, introduit dans le milieu de nutrition racinaire, s'est également décomposé dans le sol, et dans le temps, il a obéi à la même régularité que la décomposition du phtalane.
En ce qui concerne l'influence des substrats racinaires et des engrais, la même régularité générale que pour le phtalane est conservée ici. Cependant, l'écart dans l'action de ces facteurs lors de la décomposition de l'hexachlorane était plus grand qu'avec le phtalane. À savoir : l'apport d'Adept Agro.Bio dans le sol a assuré la décomposition complète du poison au 70e jour, tandis que dans toutes les autres variantes, la décomposition n'était pas terminée jusqu'à la fin de la végétation.
La quantité d'hexachlorane non décomposé dans le substrat en culture sur sable dans la variante "mélange complet de Pryanishnikov" tout au long de la période de végétation était toujours plus grande que dans toutes les autres variantes. Ainsi, sur la base de ces données, on peut conclure que la vitesse de décomposition des poisons est influencée à la fois par la nature du substrat et par l'application d'engrais. La matière organique du sol, ainsi que son apport avec l'engrais, a contribué à une meilleure décomposition des poisons agricoles étudiés.
Le milieu de nutrition racinaire et les engrais influencent également l'accumulation de poisons dans la plante. Du tableau 4, dans lequel sont présentées des données analogues sur la teneur en poisons dans différents organes des plantes, on peut tirer des conclusions avant tout sur le fait que dans les cultures sur sable, les plantes accumulent en elles-mêmes plus de poison que dans les cultures sur sol.
Tableau 4. Influence des engrais sur l'accumulation de poisons dans les plantes (expérience de 2019)
| Schéma de l'expérience | Concentration de poison et d'isomères gamma pour 100 g de substance sèche absolue | |||
|---|---|---|---|---|
| Phtalane | Hexachlorane | |||
| Engr. min. | Adept Agro.Bio | Engr. min. | Adept Agro.Bio | |
| Culture sur sol | ||||
| Plantules après 30 jours | ||||
| Racines | 17,2 | 5,8 | 12,948 | 1,60 |
| Tiges | 4,8 | 2,1 | traces | traces |
| Feuilles | 2,1 | 0,32 | 2,74 | 0,95 |
| Fruits | ||||
| Peau/Écorce | 1,127 | 0,419 | 2,4 | 0,54 |
| Pulpe/Chair | 0,695 | 0,447 | 1,8 | 0,49 |
| Culture sur sable | ||||
| Plantules après 30 jours | ||||
| Racines | 19,2 | 7,1 | pas de données | 2,82 |
| Tiges | 6,9 | 4,4 | — | 2,4 |
| Feuilles | 2,8 | 0,3 | — | 1,4 |
| Fruits | ||||
| Peau/Écorce | — | 0,764 | — | 1,9 |
| Pulpe/Chair | — | 0,522 | — | 1,33 |
L'apport d'Adept Agro.Bio dans le milieu nutritif a contribué à la réduction de l'accumulation tant de phtalane que d'hexachlorane dans les plantes. Le poison s'accumule le plus dans les racines, puis dans les tiges et le moins a été trouvé dans les feuilles.
Quant à la teneur en phtalane et hexachlorane dans les fruits, malheureusement, elle a été trouvée là dans toutes les variantes de l'expérience. L'apport d'engrais organiques et la culture de concombres sur un sol fertilisé avec Adept Agro.Bio ont permis de réduire l'accumulation tant de phtalane que d'hexachlorane dans les fruits.
Une telle action de la matière organique du sol et des engrais est plus facile à lier à leur influence sur le cours de la décomposition des poisons dans le sol. En même temps, on peut émettre l'hypothèse que dans ce cas, il y a une moindre perméabilité des cellules racinaires aux poisons, cependant, nous n'avons pas de preuves directes pour une telle conclusion. Cela nécessite des expériences spéciales étudiant la perméabilité des parois cellulaires chez les plantes pour différents poisons. L'hypothèse selon laquelle la décomposition des poisons se produit grâce à des processus enzymatiques dans la plante elle-même n'est pas exclue.
Influence de la matière organique du sol et des engrais sur l'ontogenèse de concombres endommagés en phase de germination des graines par le phtalane et le thiophos
Les plantes peuvent être soumises à l'action dommageable des poisons utilisés en agriculture pour lutter contre les ravageurs lorsqu'ils sont introduits dans le sol et agissent ainsi pendant toute la période de végétation, et lors d'une exposition de courte durée lorsque les graines sont traitées avec eux. Le premier cas a été discuté ci-dessus. Considérons maintenant la seconde possibilité.
Ci-dessus, lors de la description de la méthodologie, il a déjà été noté que pour savoir si les substances organiques du sol et des engrais, et avant tout leurs formes physiologiquement actives, restaureraient l'activité vitale des plantes dans l'ontogenèse après des dommages par pesticides dans la phase de germination des graines, des expériences ont été menées avec le trempage des graines de concombre (voir méthodologie) dans des solutions de poisons avec transplantation ultérieure des plantes sur des milieux diversement fertilisés.
La Fig. 4 illustre la croissance des plantes après le trempage des graines dans une solution de phtalane, la Fig. 5 — dans une solution de thiophos selon les expériences de 2019. Des figures, il ressort que, indépendamment de ce dans quoi les graines ont été trempées, la hauteur des plantes pendant la période de végétation dans les cultures sur sol était toujours plus élevée que dans celles sur sable.
Lors de la culture de concombres dans le sable sur fond de mélange complet de Pryanishnikov, la hauteur des plantes endommagées et non endommagées par le phtalane était initialement proche et ce n'est que vers la fin de la végétation que l'influence inhibitrice du phtalane est devenue plus notable.
Lors de la culture de concombres dans des cultures sur sol, les plantes jusqu'au début de juillet n'avaient pas de différences fiables de croissance dans toutes les variantes. Vers la fin de la végétation, la hauteur des plantes sur fond minéral différait notablement du fond avec la préparation Adept Agro.Bio. Il convient de noter également que la croissance des plantes sur fond minéral à la mi-juillet a pratiquement cessé, tandis que sur les engrais humiques, les plantes ont poussé jusqu'au jaunissement du feuillage.
Fig. 4. Influence des substances humiques physiologiquement actives sur la croissance de concombres dont les graines ont été endommagées par le phtalane (expérience de 2019) :I — culture sur sable ; II — culture sur sol ; 1 — témoin, milieu avec engrais minéraux, graines trempées dans l'eau ; 2 — milieu avec engrais minéraux, graines trempées dans le phtalane ; 3 — milieu avec Adept Agro.Bio, graines trempées dans le phtalane.
Comme il ressort de la Fig. 5, l'influence du trempage des graines dans le thiophos a affecté la croissance des plantes à peu près de la même manière que lors du trempage dans le phtalane. Dans les expériences de 2018, le caractère de la croissance des concombres ne différait pas fondamentalement du tableau de 2019, c'est pourquoi les graphiques correspondants ne sont pas présentés.
Fig. 5. Influence des substances humiques physiologiquement actives sur la croissance de concombres dont les graines ont été endommagées par le thiophos (expérience de 2019) :I — culture sur sable : II — culture sur sol ; 1 — témoin, milieu avec engrais minéraux, graines trempées dans l'eau ; 2 — milieu avec engrais minéraux, graines trempées dans le thiophos.
Bien qu'aucune différence particulière de hauteur des plantes par variante n'ait été détectée dans l'expérience de 2019 au 15/07, la différence dans l'accumulation de matière sèche et la teneur en chlorophylle (Tableau 5) à cette même date, c'est-à-dire en pleine floraison, était substantielle dans les cultures sur sable et moins notable dans celles sur sol.
Les plantes témoins, dont les graines ont été trempées dans l'eau et cultivées sur un fond avec apport d'Adept Agro.Bio, différaient positivement selon ces indicateurs des variantes avec engrais minéraux. Le trempage des graines tant dans le phtalane que dans le thiophos a considérablement inhibé la formation de matière sèche des plantes au moment de la pleine floraison à condition de les cultiver sur le mélange nutritif de Pryanishnikov, tandis qu'Adept Agro.Bio a complètement normalisé le processus de formation de matière sèche.
Tableau 5. Influence de la matière organique du sol et des engrais sur l'accumulation de matière sèche et de chlorophylle dans les plantes (expérience de 2019)
| Schéma de l'expérience | Poids de matière sèche d'une plante en pleine floraison 15.06.19, g | Teneur totale en chlorophylle le 15.07.19, mg % | |
|---|---|---|---|
| Milieu de trempage des graines | Milieu de culture des plantes | ||
| Culture sur sable | |||
| Eau (Témoin) | Mélange complet de Pryanishnikov | 7,6 | 173,8 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 14,2 | 514,9 | |
| Phtalane 0,5 % | Mélange de Pryanishnikov | 3,3 | n. d. |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 16,2 | n. d. | |
| Thiophos 0,2 % | Mélange de Pryanishnikov | 6,5 | 128,8 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 14,2 | 305,7 | |
| Culture sur sol | |||
| Eau (Témoin) | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 13,8 | 155,4 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 17,10 | 237,2 | |
| Phtalane 0,5 % | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 14,9 | 191,5 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 14,0 | 287,2 | |
| Thiophos 0,02 % | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 15,5 | 168,2 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 15,8 | 257,6 | |
Dans les cultures sur sol, le facteur normalisateur dans le plan indiqué était évidemment les substances humiques du sol lui-même, car l'influence des engrais humiques dans ce cas ne différait pas de l'influence des minéraux. De ce même tableau, il ressort que les engrais humiques ont stimulé le processus de formation de chlorophylle. Quant à l'influence du traitement des plantes avec des poisons dans la phase initiale de leur développement, au moment de la floraison, elle n'a pas radicalement affecté la teneur en chlorophylle.
Le tableau 6 illustre l'influence des facteurs étudiés sur la fructification et la formation de graines sur deux années d'expériences. Tout d'abord, il est nécessaire de noter que bien que les régularités générales d'action des poisons et des engrais étudiés soient fondamentalement identiques au cours des deux années, le degré de manifestation de ces facteurs varie selon l'année.
Ainsi, par exemple, en 2018, le trempage des graines dans une solution de phtalane et de thiophos, lors de la transplantation des plants dans des cultures sur sable sur le mélange complet de Pryanishnikov, a fortement inhibé le poids du porte-graine. L'influence des poisons sur la formation de graines a été encore plus brutale et a conduit au fait que dans la variante avec le phtalane, tous les fruits sur toutes les répétitions de cette variante se sont avérés parthénocarpiques (sans graines), et avec le thiophos ont donné une récolte insignifiante.
La culture de plantes endommagées par les deux poisons sur un milieu avec humophos a normalisé de manière fiable la productivité séminale des concombres. En 2019, l'action inhibitrice des poisons sur la formation de porte-graines et de graines dans des conditions de culture sur sable était beaucoup moins notable.
Les engrais humiques, strictement équilibrés en teneur en éléments nutritifs minéraux avec le mélange de Pryanishnikov, ont clairement stimulé tant la croissance du porte-graine que la formation de graines. L'action de cet engrais sur les concombres endommagés au début du développement par le phtalane s'est manifestée par le fait qu'ils ont complètement normalisé la formation de la production de semences, augmentant même légèrement la récolte par rapport au témoin non endommagé. Cependant, on ne peut pas encore conclure à une synergie dans ce cas, car l'augmentation par rapport au témoin avec l'apport d'Adept Agro.Bio, mais sans dommage par le poison, se situe dans les limites de l'erreur expérimentale possible.
L'action des engrais humiques lors de dommages aux plantes par le thiophos était moins marquée par rapport à la variante précédente. Et pourtant, l'effet normalisateur de ces engrais dans cette variante ne fait aucun doute non plus, car tant le poids du porte-graine que le poids des graines correspondent à leur poids dans la variante avec le mélange complet de Pryanishnikov, mais sans exposition au poison. Quant à l'influence de toutes les variantes étudiées sur le poids absolu des graines, elle était peu notable.
Les résultats des expériences montrent que dans les cultures sur sol, l'action inhibitrice du phtalane s'est moins manifestée que dans les cultures sur sable, tandis que l'action du thiophos était assez notable. L'influence normalisatrice des engrais humiques dans les cultures sur sol s'est manifestée au cours des deux années d'expériences, mais en 2019, le degré relatif de leur impact était plus élevé. L'apport d'Adept Agro.Bio sous des plantes non endommagées par les poisons a donné une augmentation significative tant du poids du fruit que des graines, cependant, le pourcentage de rendement de ces dernières était inférieur à celui de la variante témoin fertilisée avec des engrais minéraux.
Les données obtenues confirment une fois de plus les données obtenues précédemment selon lesquelles les substances physiologiquement actives stimulent plus intensément la croissance du péricarpe par rapport aux graines, grâce à quoi le pourcentage de rendement en graines diminue quelque peu, bien que leur poids absolu et la récolte non seulement ne diminuent pas, mais augmentent même.
Tableau 6. Influence de la matière organique du sol et des engrais sur la productivité séminale des concombres endommagés par des poisons lors de la germination des graines (selon les expériences de 2018—2019)
| Schéma de l'expérience | Poids moyen d'un porte-graine par vase | Poids moyen des graines par vase | Poids absolu des graines | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Milieu de trempage des graines | Milieu de culture des plantes | 2018 | 2019 | 2018 | 2019 | 2018 | 2019 | ||||
| g | % | g | % | g | % | g | % | ||||
| Culture sur sable | |||||||||||
| Eau | Mélange de Pryanishnikov | 109,8 | 100 | 66,7 | 100 | 1,98 | 100 | 1,23 | 100 | 13,8 | 15,0 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | n. d. | — | 93,5 | 138,2 | n. d. | — | 1,69 | 137,5 | n. d. | 15,0 | |
| Phtalane 0,5 % | Mélange de Pryanishnikov | 16,1 | 14,7 | 43,2 | 64,7 | p. c. | — | 1,07 | 87,0 | p. c. | 15,3 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 130,5 | 119,0 | 103,0 | 152,2 | 1,74 | 87,8 | 1,78 | 145,0 | 18,6 | 15,1 | |
| Thiophos 0,02 % | Mélange de Pryanishnikov | 19,7 | 18,0 | 48,5 | 72,7 | 0,16 | 8,0 | 1,05 | 85,4 | 14,4 | 12,0 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 112,3 | 110,8 | 76,8 | 115,2 | 2,01 | 101,5 | 1,31 | 106,5 | 14,1 | 18,6 | |
| Culture sur sol | |||||||||||
| Eau | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 136,9 | 100 | 74,7 | 100 | 2,01 | 100 | 1,34 | 100 | 14,3 | 16,4 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | - | - | 193,0 | 258,0 | - | - | 2,74 | 204,2 | - | 18,8 | |
| Phtalane 0,5 % | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 121,7 | 88,9 | 59,7 | 79,8 | 1,63 | 77,6 | 1,06 | 76,8 | 14,3 | 15,3 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 158,0 | 115,2 | 117,2 | 156,8 | 2,27 | 108,2 | 2,60 | 194,0 | 16,9 | 17,1 | |
| Thiophos 0,02 % | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 116,5 | 85,2 | 42,3 | 56,6 | 1,68 | 80,0 | 0,56 | 41,7 | 12,3 | 12,9 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 148,5 | 108,5 | 113,0 | 151,0 | 2,46 | 117,2 | 2,03 | 151,5 | 13,1 | 35,6 | |
Nos expériences de végétation ont été menées dans un pavillon grillagé, grâce à quoi la température et l'humidité de l'air étaient les mêmes qu'en milieu ouvert. Par conséquent, expliquer la différence dans la force de l'effet des facteurs étudiés par année n'est pas possible sans la lier aux conditions météorologiques concrètes des deux années. Nous présentons ces données dans le tableau 7.
Tableau 7. Conditions météorologiques et climatiques dans le pavillon de végétation pour mai—juillet 2018/2019
| Indicateur | Année | Mai (décades) | Juin (décades) | Juillet (décades) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||
| Température de l'air, °C | 2018 | 15,0 | 23,7 | 28,4 | 28,8 | 24,6 | 22,9 | 23,4 | 29,0 | 31,1 |
| 2019 | 11,9 | 19,1 | 22,7 | 20,8 | 25,3 | 22,8 | 20,1 | 26,2 | 29,2 | |
| Humidité relative de l'air, % | 2018 | 80,4 | 46,8 | 63,1 | 43,7 | 66,1 | 73,7 | 52,6 | 44,4 | 56,4 |
| 2019 | 69,6 | 52,2 | 69,5 | 59,5 | 63,7 | 63,2 | 74,9 | 56,5 | 42,7 | |
| Nombre d'heures d'ensoleillement | 2018 | 0,1 | 12,7 | 9,6 | 10,7 | 8,6 | 6,9 | 6,8 | 10,6 | 9,6 |
| 2019 | 4,7 | 9,3 | 10,3 | 9,3 | 11,8 | 7,7 | 4,2 | 10,2 | 11,3 | |
Afin d'étudier l'influence de l'action dommageable des poisons sur la descendance, comme déjà mentionné dans la description de la méthodologie, une expérience a été mise en place en 2019 dans laquelle les graines obtenues en 2018 de toutes les variantes ont été plantées sur un fond commun — le mélange complet de Pryanishnikov dans des cultures sur sable.
Les observations visuelles ont déjà montré que les conditions de culture des plantes mères n'exerçaient pas d'influence particulière sur la croissance des plantes de la première génération. Cependant, les plantules dans la variante avec trempage des graines maternelles dans le thiophos et leur culture sur fond minéral dans des cultures sur sable étaient en retard en poids et en formation de matière sèche. Les données de récolte pour cette expérience sont présentées dans le tableau 8.
Tableau 8. Influence de la matière organique du sol et des engrais sur la productivité séminale des concombres de première génération, dont les formes parentales ont été endommagées par des poisons.
| Schéma de l'expérience | Données de récolte de la 1ère génération issue des formes parentales | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Milieu de trempage des graines | Milieu de culture des plantes | Poids moyen du porte-graine par vase | Poids moyen des graines par vase | Poids absolu des graines | ||
| g | % | g | % | |||
| Les plantes mères ont été cultivées en culture sur sable | ||||||
| Eau | Mélange de Pryanishnikov | 85,5 | 100,0 | 1,65 | 100,0 | 14,5 |
| Phtalane 0,5 % | Mélange de Pryanishnikov | n. d. car les fruits en 2018 étaient p. c. (parthénocarpiques) | ||||
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 113,5 | 132,6 | 1,97 | 119,4 | 15,8 | |
| Thiophos 0,02 % | Mélange de Pryanishnikov | 53,8 | 62,9 | 0,82 | 50,0 | 12,0 |
| Mélange de Pryanishnikov, où NP sont donnés dans Adept Agro.Bio | 64,5 | 75,44 | 1,03 | 68,5 | 14,6 | |
| Les plantes mères ont été cultivées en culture sur sol | ||||||
| Eau | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 133,5 | 100 | 2,03 | 100 | 16,4 |
| Phtalane 0,5 % | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 129,3 | 95,46 | 2,26 | 111,4 | 17,1 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 133,5 | 102,2 | 2,35 | 115,8 | 17,1 | |
| Thiophos 0,02 % | NP équiv. mélange Pryanishnikov | 123,4 | 91,9 | 1,83 | 90,2 | 15,0 |
| NP donnés dans Adept Agro.Bio | 132,7 | 99,4 | 1,97 | 97,0 | 16,0 | |
Ils montrent que les plantes de première génération, cultivées à partir de graines obtenues en culture sur sable sous la variante avec Adept Agro.Bio, mais ayant subi des dommages par le phtalane, ont donné une production de semences tout à fait normale, tandis qu'avec des dommages aux formes maternelles par le thiophos, la formation de graines et de porte-graines chez les plantes de première génération était clairement inhibée. L'avantage d'Adept Agro.Bio à cet égard se situait presque dans les limites de l'erreur expérimentale.
Aucune différence substantielle n'a non plus été notée dans la récolte de porte-graines et de graines de plantes cultivées en culture sur sol. Dans ce cas, probablement, la matière organique du sol a levé la toxicose chez les plantes mères et les graines de ces plantes se sont avérées qualitativement proches.
Dans l'ensemble, tout le matériel expérimental présenté montre que la matière organique du sol et des engrais exerce une influence substantielle sur l'atténuation des dommages aux plantes causés par les poisons agricoles. Cela donne le droit de supposer que les engrais humiques peuvent devenir un facteur important dans la lutte contre la pollution de l'habitat des plantes et son amélioration.
Cependant, le matériel présenté ne permet pas encore de donner des recommandations quelconques sous cet aspect, mais indique la nécessité d'une étude plus approfondie et plus large de cette question.
