Fonctions, activité et gestion des auxines sur les plantes
En agriculture, il n’y a pas que des engrais pour la nutrition des plantes. Il existe également un recueil de produits considérés comme biostimulants qui permettent d’optimiser et de favoriser le développement de tout type de culture, ou d’intervenir dans la propagation des semences, boutures, etc.
On parle de phytohormones (auxines, gibbérellines, cytokinines et un long etcetera), d’acides aminés, d’algues marines, de précurseurs nutritionnels, etc. Plus précisément, nous voulons aujourd’hui analyser ce que sont exactement les auxines et quel rôle fondamental elles jouent sur les cultures.
Que sont les auxines?
Les auxines sont considérées comme l’un des groupes les plus importants de phytohormones végétales qui agissent en régulant la croissance des plantes. L’une de ses principales fonctions est de permettre l’allongement cellulaire et de réguler la perméabilité de la membrane cellulaire.
Bien qu’il existe de nombreux produits à base de différents types d’auxine, les plantes sont capables de produire naturellement cette phytohormone, bien qu’en quantités bien inférieures à celles que nous pouvons appliquer.
Ceux-ci sont synthétisés dans les méristèmes de l’apex des tiges, essentiellement la zone où apparaissent de nouvelles feuilles et tiges et que nous voyons dans une plante comme une sorte de proéminence ou de petite masse. Comme ils sont très mobiles à l’intérieur de la plante, ils se déplacent rapidement vers d’autres zones de la plante où ils sont en demande, comme les fleurs, les racines ou les fruits en développement. Cependant, il a été constaté que sa capacité à se déplacer vers le bas (mouvement basipète) est beaucoup plus grande que l’inverse (mouvement acropète), de sorte que la principale destination de ces auxines autoproduites par la plante est les racines.
Qui produit l’auxine?
Eh bien, nous ne parlons pas seulement d’espèces végétales supérieures capables de produire des auxines. De nombreux champignons, bactéries et algues ont un volume de production encore plus élevé que les plantes. En fait, la principale source d’approvisionnement en auxine naturelle provient d’algues telles que Ascophyllum nodosum ou Ecklonia Maxima, entre autres. Ce type d’algues peut produire jusqu’à 10 ppm (mg/L) ou plus de différents types d’auxines, la plus connue étant l’acide indoleacétique.
Lorsqu’une grande division cellulaire se produit dans les pousses, les bourgeons et les feuilles, ce qui se produit au début du printemps, lorsque les températures augmentent, il y a une grande production et synthèse d’auxines, en particulier d’acide indoleacétique, impliqué dans tous les processus de division cellulaire..
Si les auxines sont l’hormone la plus connue, c’est essentiellement parce qu’elle est souvent utilisée comme joker pour en booster d’autres ou que ses effets sont beaucoup plus étudiés que ceux d’autres, comme les cytokinines, les gibbérellines, les brassinostéroïdes, les phlorotanines ou encore les polyamines, bien que les ces derniers ne sont pas considérés comme des hormones, ils jouent un rôle fondamental en tant que biostimulants.
Types d’auxines
Lors de la classification de la nature des auxines, il faut distinguer celles d’origine naturelle et celles synthétisées en laboratoire. Le principal et le plus connu, l’acide indoleacétique, est d’origine naturelle et se trouve dans les bactéries, les champignons, les algues marines et les microalgues.
Naturel
- Acide indoleacétique (IAA)
- Acide indole butyrique (IBA)
- acide phényacétique
- Acide 4-chloroindoleacétique
- Acide indole propionique (IPA)
La plupart des auxines naturelles proviennent de l’acide aminé tryptophane et du zinc, tous deux précurseurs de la production de cette hormone.
synthétique
- Acide naphtalène acétique (ANA)
- Acide indole butyrique (IBA)
- Acide 2, 4 dichlorophénoxyacétique (2,4-D)
- Acide naphtoxyacétique (NOA)
- Acide 2,4 dichlorophénoxybutyle (2,4-DB)
- Acide 2,4,5 trichlorophénoxyacétique (2,4,5,-T)
REMARQUE: L’acide indolebutyrique a été inclus dans les deux sources car, bien qu’il puisse être obtenu par synthèse, cette hormone synthétisée a été localisée en petites quantités sur des organismes vivants.
Pourquoi tous les produits à base de phytohormones ne sont-ils pas identiques?
Actuellement, sur le marché des intrants et des produits agricoles, on trouve une large gamme de différents produits phytohormonaux. Dans celles d’origine synthétique (avec une classification spéciale), la composition et la concentration de toutes les phytohormones déclarées sont garanties, mais sur le marché des biostimulants ou des produits nutritionnels, ce n’est pas le cas.
La plupart des phytohormones, en particulier les auxines (car il y a beaucoup plus d’informations à leur sujet que les autres), sont très sensibles à la dégradation due aux changements de température, au pH du milieu et à un long etcetera. Cela signifie qu’à partir du moment où ils sont obtenus jusqu’à leur application sur les plantes, une grande oxydation peut s’être produite et tout leur potentiel physiologique peut avoir été perdu.
Pour cette raison, de plus en plus de fabricants garantissent un procédé exclusif d’obtention, basé sur le fait de ne pas utiliser de produits chimiques à pH extrême pour sa formulation (cela dégraderait considérablement l’activité de l’auxine), de ne pas modifier sa température physiologique et de l’obtenir par différentiel de pression processus qui produisent l’éclatement de la cellule et libèrent toute sa composition.
De plus, il faut distinguer l’auxine libre et l’auxine conjuguée. L’auxine libre est celle qui a le plus de potentiel physiologique sur la plante, car elle offre une grande mobilité à l’intérieur de celle-ci et est pleinement active et fonctionnelle. L’auxine conjuguée est celle qui se lie à différentes molécules telles que les sucres, les acides aminés et d’autres substances simples qui peuvent lui faire perdre son potentiel physiologique. C’est-à-dire qu’il est conjugué.
Face à un excès d’hormones, lorsque l’on applique un produit à base d’elles à forte concentration, la plante a les moyens d’éviter ce stress de concentration en apportant des sucres et en conjuguant les auxines pour les «désactiver». Cette conjugaison peut être réversible ou irréversible, et dépend essentiellement de la nature de la substance conjugante.
Fonction de l’auxine dans la plante
Les auxines participent à presque tous les processus de développement des plantes, c’est pourquoi c’est actuellement l’une des hormones les plus étudiées et les plus testées. Ils sont capables d’intervenir dans les processus de division, différenciation et élongation cellulaires.
Les nouvelles études tentent de déterminer pourquoi cette hormone s’accumule plus ou moins selon le groupe de cellules ou de tissus où elle se trouve, d’où les effets très différenciés qu’elle produit selon sa concentration et son origine.
Effets physiologiques sur la plante:
- Ils induisent l’allongement cellulaire en augmentant la plasticité de la paroi cellulaire.
- Ils favorisent la division cellulaire, notamment en présence de cytokinines.
- A une certaine dose, ils favorisent la synthèse de nouvelles racines latérales et superficielles.
- Favorise la dominance apicale.
- Ils retardent la chute des feuilles, des fleurs et des fruits.
- Stimule le flux de sucres et de photosynthèses vers les fruits.
- Allonger le tube pollinique et améliorer la nouaison.
- Favoriser le grossissement des fruits dans les premiers stades de développement.
- Les auxines synthétiques, à fortes doses, agissent comme un herbicide.
Tous les effets que l’on peut observer dans la plante sont liés à l’apparition d’autres hormones, comme les cytokinines ou les gibbérellines. On sait qu’en présence d’auxines, le reste des hormones offre une plus grande activité, l’auxine agit donc comme un joker.
À son tour, il existe une grande synergie auxine-cytokinine, où, selon sa concentration, elle peut produire un stimulus ou un autre.
- L’équilibre de concentration entre l’auxine et la cytokinine n’entraîne aucun impact visuel sur la plante.
- Une augmentation des cytokinines par rapport aux auxines provoque une augmentation du volume de la partie aérienne de la plante.
- Une augmentation des auxines par rapport aux cytokinines entraîne une augmentation du volume racinaire (plus de production racinaire).
L’effet de divers produits à base d’algues établit le processus d’autorégulation hormonale végétale suivant, créant un effet positif:
- Une augmentation de l’apport d’auxines favorise la production de nouvelles racines superficielles, puisque les auxines se déplacent en plus grand volume vers la partie inférieure de la plante (mouvement basipétal).
- En augmentant le volume des racines, après 5-7 jours, il y a une augmentation de la synthèse naturelle des cytokinines dans les nouvelles racines, dont le mouvement préférentiel se fait vers la partie aérienne de la plante (mouvement acropète).
- En augmentant le volume des cytokinines dans la partie aérienne, on assiste à une augmentation du volume des feuilles, des tiges, des fruits, et de leur grossissement.
Développement des pousses et des nouvelles feuilles
Les cellules méristématiques sont responsables de la production de nouvelles parties de la plante, telles que les tiges, les pousses et les nouvelles feuilles. Ce petit callus que l’on voit dans la partie la plus haute d’une plante horticole (apex) ou à l’aisselle des feuilles. Une concentration plus élevée de ce type d’auxine s’accumule dans cette zone, qui favorise à la fois la production de nouvelles cellules et leur grossissement.
Ces cellules méristématiques sont capables d’absorber de grandes quantités d’eau, et c’est ce qui provoque un développement rapide des tissus végétaux. Cependant:
Pourquoi ces cellules sont-elles capables d’absorber plus d’eau que les autres cellules?
Les auxines, en particulier l’acide indoleacétique, ont une activité directe sur la membrane cellulaire, et peuvent intervenir dans sa capacité à permettre l’entrée (ou la sortie) de liquides et de solutés. Il le fait par le mécanisme connu sous le nom de croissance acide.
Et c’est que cette hormone a la capacité de réduire le pH de la membrane plasmique pour augmenter sa plasticité, de sorte qu’elle permet une plus grande absorption d’eau et remplit rapidement la vacuole d’eau.
À son tour, cela provoque l’activation de plus de pompes H-ATPase, qui sont essentiellement les moteurs de la production d’énergie (ATP) et favorisent le transport d’éléments (calcium, magnésium, potassium, etc.) vers d’autres parties de la plante.
Par conséquent, les auxines permettent d’augmenter la production de nouvelles parties de la plante telles que de nouvelles feuilles, des pousses latérales, des fleurs, des fruits, etc.
Activité de l’acide indoleacétique d’Ecklonia Maxima (un type d’algue qui habite les eaux au large de la côte sud-africaine) dans la production de racines.
La dose fait le poison
Les auxines sont capables d’agir de manière différente et totalement opposée selon la dose utilisée. Bien que dans le point précédent nous ayons indiqué qu’une fonction très intéressante de l’acide indoleacétique est de favoriser la synthèse de nouvelles racines, cela se fait à une très faible concentration d’auxine. On parle d’un maximum de 10-8M jusqu’à 10-12M, soit une quantité maximum de 0,00175 ppm (mg/L).
Des quantités plus élevées, par exemple supérieures à 1 ppm d’acide indoleacétique (IAA), réduisent la production de racines et ont des effets négatifs sur la plante.
Au contraire, pour stimuler la production de nouvelles tiges, feuilles et fleurs, la concentration de cette auxine doit être considérablement plus élevée, de l’ordre de 10-6 et 10-5 M (0,175 à 1,75 ppm d’AIA), selon la dernières études scientifiques réalisées.
Cependant, ces doses dépendent, outre la concentration en auxine du produit, de la liberté dont elles disposent (actives ou conjuguées), ainsi que du processus d’obtention et de leur dégradation en fonction de la conservation que le produit a eu.
