Le changement climatique et la croissance démographique rapide sont devenus des défis majeurs pour la sécurité alimentaire mondiale. Une solution prometteuse consiste à utiliserrégulateurs de croissance des plantesLes régulateurs de croissance des plantes (RCP) sont utilisés pour accroître les rendements agricoles et surmonter les conditions de croissance défavorables, telles que les climats désertiques. Récemment, le caroténoïde zaxinone et deux de ses analogues (MiZax3 et MiZax5) ont démontré une activité prometteuse de stimulation de la croissance chez les céréales et les légumes, en serre et en plein champ. Dans cette étude, nous avons examiné plus en détail les effets de différentes concentrations de MiZax3 et MiZax5 (5 μM et 10 μM en 2021 ; 2,5 μM et 5 μM en 2022) sur la croissance et le rendement de deux cultures maraîchères à haute valeur ajoutée au Cambodge : la pomme de terre et la fraise d’Arabie saoudite. Au cours de cinq essais indépendants menés en plein champ entre 2021 et 2022, l’application des deux MiZax a significativement amélioré les caractéristiques agronomiques des plantes, les composantes du rendement et le rendement global. Il est à noter que le MiZax est utilisé à des doses bien inférieures à celles de l’acide humique (un composé commercial largement utilisé et employé ici à titre de comparaison). Nos résultats montrent donc que MiZax est un régulateur de croissance végétale très prometteur qui peut être utilisé pour stimuler la croissance et le rendement des cultures maraîchères même dans des conditions désertiques et à des concentrations relativement faibles.
Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), nos systèmes de production alimentaire doivent presque tripler d'ici 2050 pour nourrir une population mondiale croissante (FAO : Le monde aura besoin de 70 % de nourriture en plus d'ici 2050¹). En effet, la croissance démographique rapide, la pollution, les déplacements de ravageurs et surtout les températures élevées et les sécheresses causées par le changement climatique constituent autant de défis pour la sécurité alimentaire mondiale². À cet égard, l'augmentation du rendement brut des cultures agricoles dans des conditions sous-optimales est une solution incontestable à ce problème urgent. Cependant, la croissance et le développement des plantes dépendent principalement de la disponibilité des nutriments dans le sol et sont fortement limités par des facteurs environnementaux défavorables, notamment la sécheresse, la salinité ou le stress biotique³,⁴,⁵. Ces stress peuvent avoir un impact négatif sur la santé et le développement des cultures et, en fin de compte, entraîner une réduction des rendements⁶. De plus, la rareté des ressources en eau douce a un impact considérable sur l'irrigation des cultures, tandis que le changement climatique mondial réduit inévitablement la superficie des terres arables et que des événements tels que les vagues de chaleur diminuent la productivité des cultures⁷,⁸. Les températures élevées sont fréquentes dans de nombreuses régions du monde, y compris en Arabie saoudite. L’utilisation de biostimulants ou de régulateurs de croissance des plantes (RCP) est bénéfique pour raccourcir le cycle de croissance et maximiser le rendement. Elle peut améliorer la résilience des cultures et permettre aux plantes de faire face à des conditions de croissance défavorables9. À cet égard, les biostimulants et les régulateurs de croissance des plantes peuvent être utilisés à des concentrations optimales pour améliorer la croissance et la productivité des plantes10,11.
Les caroténoïdes sont des tétraterpénoïdes qui servent également de précurseurs aux phytohormones acide abscissique (ABA) et strigolactone (SL)12,13,14, ainsi qu'aux régulateurs de croissance récemment découverts que sont la zaxinone, l'anorène et le cyclocitral15,16,17,18,19. Cependant, la plupart des métabolites, y compris les dérivés des caroténoïdes, ont des sources naturelles limitées et/ou sont instables, ce qui rend leur application directe difficile en agriculture. C'est pourquoi, ces dernières années, plusieurs analogues/mimétiques de l'ABA et de la SL ont été développés et testés pour des applications agricoles20,21,22,23,24,25. De même, nous avons récemment développé des mimétiques de la zaxinone (MiZax), un métabolite favorisant la croissance qui pourrait agir en stimulant le métabolisme des sucres et en régulant l'homéostasie de la SL dans les racines du riz19,26. Les analogues de la zaxinone 3 (MiZax3) et MiZax5 (structures chimiques présentées figure 1A) ont montré une activité biologique comparable à celle de la zaxinone chez le riz sauvage cultivé en hydroponie et en pleine terre26. De plus, le traitement de la tomate, du palmier dattier, du poivron vert et de la courge avec la zaxinone, MiZax3 et MiZax5 a amélioré la croissance et la productivité des plantes, notamment le rendement et la qualité du poivron, en serre et en plein champ, confirmant leur rôle de biostimulants et leur utilité comme régulateurs de croissance27. Il est intéressant de noter que MiZax3 et MiZax5 ont également amélioré la tolérance au sel du poivron vert cultivé en conditions de salinité élevée, et que MiZax3 a augmenté la teneur en zinc des fruits lorsqu'il était encapsulé dans des réseaux métallo-organiques contenant du zinc7,28.
(A) Structures chimiques de MiZax3 et MiZax5. (B) Effet de la pulvérisation foliaire de MZ3 et MZ5 à des concentrations de 5 µM et 10 µM sur des plants de pomme de terre en plein champ. L'expérience aura lieu en 2021. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± écart-type. n ≥ 15. L'analyse statistique a été réalisée par une analyse de variance à un facteur (ANOVA) et le test post-hoc de Tukey. Les astérisques indiquent des différences statistiquement significatives par rapport à la simulation (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001 ; ns, non significatif). HA – acide humique ; MZ3, MiZax3, MiZax5.
Dans cette étude, nous avons évalué MiZax (MiZax3 et MiZax5) à trois concentrations foliaires (5 µM et 10 µM en 2021, et 2,5 µM et 5 µM en 2022) et l'avons comparé à la pomme de terre (Solanum tuberosum L.). L'acide humique (AH), régulateur de croissance commercial, a été comparé à la fraise (Fragaria ananassa) lors d'essais en serre menés en 2021 et 2022, ainsi que lors de quatre essais en plein champ au Royaume d'Arabie saoudite, région au climat désertique typique. Bien que l'AH soit un biostimulant largement utilisé, aux nombreux effets bénéfiques, notamment l'amélioration de la disponibilité des nutriments dans le sol et la stimulation de la croissance des cultures par la régulation de l'homéostasie hormonale, nos résultats indiquent la supériorité de MiZax par rapport à l'AH.
Des tubercules de pomme de terre de la variété Diamond ont été achetés auprès de la société Jabbar Nasser Al Bishi Trading Company (Djeddah, Arabie saoudite). Des plants de deux variétés de fraises, « Sweet Charlie » et « Festival », ainsi que de l’acide humique, ont été achetés auprès de la société Modern Agritech Company (Riyad, Arabie saoudite). L’ensemble du matériel végétal utilisé dans cette étude est conforme à la Déclaration de politique de l’UICN sur la recherche impliquant des espèces menacées et à la Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore sauvages menacées d’extinction (CITES).
Le site expérimental est situé à Hada Al-Sham, en Arabie saoudite (21°48′3″N, 39°43′25″E). Le sol est de type limon sableux, avec un pH de 7,8 et une conductivité électrique de 1,79 dcm⁻¹³⁰. Ses propriétés sont détaillées dans le tableau supplémentaire S1.
Trois plants de fraisiers (Fragaria x ananassa D. var. Festival) au stade de la première feuille ont été répartis en trois groupes afin d'évaluer l'effet d'une pulvérisation foliaire de MiZax3 et MiZax5 (10 μM) sur leur croissance et leur floraison en serre. Une pulvérisation foliaire d'eau (contenant 0,1 % d'acétone) a servi de témoin. Les pulvérisations foliaires de MiZax ont été effectuées sept fois à une semaine d'intervalle. Deux expériences indépendantes ont été menées les 15 et 28 septembre 2021. La dose initiale de chaque composé était de 50 ml, puis augmentée progressivement jusqu'à une dose finale de 250 ml. Le nombre de plants en floraison a été relevé quotidiennement pendant deux semaines consécutives et le taux de floraison a été calculé au début de la quatrième semaine. Pour déterminer les caractéristiques de croissance, le nombre de feuilles, la masse fraîche et sèche des plants, la surface foliaire totale et le nombre de stolons par plant ont été mesurés à la fin de la phase de croissance et au début de la phase de reproduction. La surface foliaire a été mesurée à l'aide d'un appareil de mesure de surface foliaire et les échantillons frais ont été séchés dans un four à 100°C pendant 48 heures.
Deux essais au champ ont été menés : un labour précoce et un labour tardif. Les tubercules de pomme de terre de la variété « Diamant » ont été plantés en novembre et février, correspondant respectivement à des périodes de maturation précoce et tardive. Des biostimulants (MiZax-3 et -5) ont été utilisés à des concentrations de 5,0 et 10,0 µM (2021) et de 2,5 et 5,0 µM (2022). De l’acide humique (AH) a été pulvérisé à la concentration de 1 g/l, 8 fois par semaine. De l’eau ou de l’acétone a servi de témoin négatif. Le dispositif expérimental est présenté dans la figure supplémentaire S1. Un dispositif en blocs aléatoires complets (DBAC) avec des parcelles de 2,5 m × 3,0 m a été utilisé. Chaque traitement a été répété trois fois. La distance entre les parcelles est de 1,0 m et celle entre les blocs de 2,0 m. L’espacement entre les plants est de 0,6 m et celui entre les rangs de 1 m. Les plants de pommes de terre étaient irrigués quotidiennement par goutte-à-goutte à raison de 3,4 l par goutteur. Le système fonctionnait deux fois par jour pendant 10 minutes à chaque fois. Toutes les méthodes agrotechniques recommandées pour la culture de la pomme de terre en conditions de sécheresse ont été appliquées31. Quatre mois après la plantation, la hauteur des plants (cm), le nombre de branches par plant, la composition et le rendement des pommes de terre, ainsi que la qualité des tubercules ont été mesurés selon des techniques standardisées.
Des plants de deux variétés de fraisiers (Sweet Charlie et Festival) ont été testés en plein champ. Des biostimulants (MiZax-3 et -5) ont été appliqués par pulvérisation foliaire à des concentrations de 5,0 et 10,0 µM (2021) et de 2,5 et 5,0 µM (2022), huit fois par semaine. Un gramme d'acide humique (HA) par litre a été appliqué par pulvérisation foliaire en parallèle avec MiZax-3 et -5, un mélange témoin d'eau (H₂O) ou d'acétone servant de témoin négatif. Les plants de fraisiers ont été mis en terre début novembre sur des parcelles de 2,5 x 3 m, avec un espacement de 0,6 m entre les plants et de 1 m entre les rangs. L'essai a été réalisé selon un dispositif en blocs aléatoires complets (RCBD) et répété trois fois. Les plantes ont été arrosées quotidiennement pendant 10 minutes, à 7 h et à 17 h, à l'aide d'un système d'irrigation goutte à goutte composé de goutteurs espacés de 0,6 m et d'une capacité de 3,4 L. Les paramètres agrotechniques et de rendement ont été mesurés durant la saison de croissance. La qualité des fruits, notamment la teneur en solides solubles totaux (%), en vitamine C, l'acidité et la teneur en composés phénoliques totaux, a été évaluée au Laboratoire de physiologie et de technologie post-récolte de l'Université du Roi Abdulaziz.
Les données sont exprimées sous forme de moyennes et les variations sous forme d'écarts types. La significativité statistique a été déterminée par une analyse de variance à un facteur (ANOVA) ou à deux facteurs (ANOVA) suivie d'un test de comparaisons multiples de Tukey (seuil de signification : p < 0,05), ou par un test t de Student bilatéral pour détecter les différences significatives (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001). Toutes les analyses statistiques ont été réalisées avec GraphPad Prism version 8.3.0. Les associations ont été testées par analyse en composantes principales (ACP), une méthode statistique multivariée, à l'aide du package 34 de R.
Dans un rapport précédent, nous avons démontré l'activité de stimulation de la croissance du MiZax à des concentrations de 5 et 10 μM chez les plantes horticoles, ainsi que l'amélioration de l'indicateur de chlorophylle dans le test SPAD27. Forts de ces résultats, nous avons utilisé les mêmes concentrations pour évaluer les effets du MiZax sur la pomme de terre, une culture vivrière majeure à l'échelle mondiale, lors d'essais en plein champ en climat désertique en 2021. Nous souhaitions notamment vérifier si le MiZax pouvait accroître l'accumulation d'amidon, produit final de la photosynthèse. Globalement, l'application de MiZax a amélioré la croissance des plants de pomme de terre par rapport à l'acide humique (AH), se traduisant par une augmentation de la hauteur, de la biomasse et du nombre de ramifications (Fig. 1B). De plus, nous avons observé que les concentrations de 5 μM de MiZax3 et MiZax5 avaient un effet plus marqué sur l'augmentation de la hauteur, du nombre de ramifications et de la biomasse des plants que la concentration de 10 μM (Fig. 1B). Outre l'amélioration de la croissance, le MiZax a également augmenté le rendement, mesuré par le nombre et le poids des tubercules récoltés. L'effet bénéfique global était moins marqué lorsque le MiZax était administré à une concentration de 10 μM, ce qui suggère que ces composés devraient être administrés à des concentrations inférieures (Figure 1B). De plus, nous n'avons observé aucune différence pour l'ensemble des paramètres enregistrés entre les traitements à l'acétone (témoin négatif) et à l'eau (témoin négatif), ce qui indique que les effets de modulation de croissance observés n'étaient pas dus au solvant, conformément à nos résultats précédents27.
Étant donné que la saison de culture de la pomme de terre en Arabie saoudite comprend une maturation précoce et une maturation tardive, nous avons mené une seconde étude de terrain en 2022 avec de faibles concentrations (2,5 et 5 µM) sur deux saisons afin d'évaluer l'impact saisonnier des cultures en plein champ (Figure supplémentaire S2A). Conformément à nos attentes, les deux applications de MiZax à 5 µM ont produit des effets stimulants sur la croissance similaires à ceux du premier essai : augmentation de la hauteur des plants, de la ramification, de la biomasse et du nombre de tubercules (Fig. 2 ; Figure supplémentaire S3). Fait important, nous avons observé des effets significatifs de ces régulateurs de croissance à une concentration de 2,5 µM, tandis que le traitement à l'acide gibbérellique (GA) n'a pas produit les effets escomptés. Ce résultat suggère que le MiZax peut être utilisé à des concentrations plus faibles que prévu. De plus, l'application de MiZax a également augmenté la longueur et la largeur des tubercules (Figure supplémentaire S2B). Nous avons également constaté une augmentation significative du poids des tubercules, mais la concentration de 2,5 µM n'a été appliquée que lors des deux saisons de plantation.
Évaluation phénotypique de l'impact de MiZax sur des plants de pommes de terre précoces cultivés dans le champ de KAU, réalisée en 2022. Les données représentent la moyenne ± l'écart type. n ≥ 15. L'analyse statistique a été effectuée par une analyse de variance à un facteur (ANOVA) et le test post-hoc de Tukey. Les astérisques indiquent des différences statistiquement significatives par rapport à la simulation (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001 ; ns, non significatif). HA – acide humique ; MZ3, MiZax3, MiZax5.
Pour mieux comprendre les effets du traitement (T) et de l'année (Y), une analyse de variance à deux facteurs (ANOVA) a été utilisée afin d'examiner leur interaction (T x Y). Bien que tous les biostimulants (T) aient augmenté significativement la hauteur et la biomasse des plants de pomme de terre, seuls MiZax3 et MiZax5 ont augmenté significativement le nombre et le poids des tubercules, indiquant que les réponses bidirectionnelles des tubercules de pomme de terre aux deux MiZax étaient essentiellement similaires (Fig. 3). De plus, en début de saison, les températures augmentent (moyenne de 28 °C et humidité de 52 % en 2022), ce qui réduit significativement la biomasse totale des tubercules (Fig. 2 ; Fig. S3 supplémentaire).
Étudier les effets d'un traitement à 5 µm (T), de l'année (Y) et de leur interaction (T x Y) sur la culture de pommes de terre. Les données représentent la moyenne ± l'écart type. n ≥ 30. L'analyse statistique a été réalisée par une analyse de variance à deux facteurs (ANOVA). Les astérisques indiquent des différences statistiquement significatives par rapport à la simulation (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001 ; ns, non significatif). HA : acide humique ; MZ3 : MiZax3, MiZax5.
Cependant, le traitement au MiZax tendait toujours à stimuler la croissance des plantes à maturation tardive. Globalement, nos trois expériences indépendantes ont démontré sans équivoque que l'application de MiZax a un effet significatif sur la structure des plantes en augmentant le nombre de ramifications. En effet, un effet d'interaction significatif à deux facteurs (T) et (Y) a été observé sur le nombre de ramifications après traitement au MiZax (Fig. 3). Ce résultat est cohérent avec leur activité de régulateurs négatifs de la biosynthèse des strigolactones (SL)26. De plus, nous avons précédemment montré que le traitement à la Zaxinone induit une accumulation d'amidon dans les racines du riz35, ce qui pourrait expliquer l'augmentation de la taille et du poids des tubercules de pomme de terre après traitement au MiZax, ces tubercules étant principalement composés d'amidon.
Les cultures fruitières sont des plantes d'importance économique majeure. Les fraisiers sont sensibles aux stress abiotiques tels que la sécheresse et les températures élevées. C'est pourquoi nous avons étudié l'effet du MiZax sur les fraisiers par pulvérisation foliaire. Nous avons d'abord appliqué du MiZax à une concentration de 10 µM afin d'évaluer son effet sur la croissance des fraisiers (cultivar Festival). De manière intéressante, nous avons observé que le MiZax3 augmentait significativement le nombre de stolons, ce qui correspondait à une ramification accrue, tandis que le MiZax5 améliorait le taux de floraison, la biomasse végétale et la surface foliaire en serre (Figure supplémentaire S4), suggérant que ces deux composés pourraient avoir des effets biologiques différents.26,27 Afin de mieux comprendre leurs effets sur les fraisiers en conditions agricoles réelles, nous avons mené des essais au champ en appliquant du MiZax à des concentrations de 5 et 10 µM sur des fraisiers (cultivar Sweet Charlie) cultivés en sol semi-sableux en 2021 (figure S5A). Comparativement au témoin (GC), nous n'avons pas observé d'augmentation de la biomasse végétale, mais une tendance à l'augmentation du nombre de fruits a été constatée (Fig. C6A-B). Cependant, l'application de MiZax a entraîné une augmentation significative du poids unitaire des fruits et a suggéré une relation dose-effet (Figure supplémentaire S5B ; Figure supplémentaire S6B), indiquant l'influence de ces régulateurs de croissance sur la qualité des fraises en conditions désertiques.
Afin de déterminer si l'effet de stimulation de la croissance dépend du cultivar, nous avons sélectionné deux cultivars de fraisiers commerciaux en Arabie saoudite (Sweet Charlie et Festival) et mené deux essais au champ en 2022 avec de faibles concentrations de MiZax (2,5 et 5 µM). Pour Sweet Charlie, bien que le nombre total de fruits n'ait pas augmenté significativement, la biomasse des fruits était généralement plus élevée pour les plants traités au MiZax, et le nombre de fruits par parcelle a augmenté après le traitement au MiZax3 (Fig. 4). Ces données suggèrent que les activités biologiques du MiZax3 et du MiZax5 pourraient différer. De plus, après traitement au MiZax, nous avons observé une augmentation du poids frais et sec des plants, ainsi que de la longueur des tiges. Concernant le nombre de stolons et de nouveaux plants, nous avons constaté une augmentation uniquement à 5 µM de MiZax (Fig. 4), ce qui indique que la concentration optimale de MiZax dépend de l'espèce végétale.
Effet de MiZax sur la structure des plants et le rendement en fraises (variété Sweet Charlie) des champs de l'Université agricole du Kansas (KAU), étude menée en 2022. Les données représentent la moyenne ± l'écart type. n ≥ 15, mais le nombre de fruits par parcelle a été calculé en faisant la moyenne de 15 plants issus de trois parcelles (n = 3). L'analyse statistique a été réalisée par une analyse de variance à un facteur (ANOVA) et le test post-hoc de Tukey ou par un test t de Student bilatéral. Les astérisques indiquent des différences statistiquement significatives par rapport à la simulation (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001 ; ns, non significatif). HA : acide humique ; MZ3 : MiZax3, MiZax5.
Nous avons également observé une activité stimulante de croissance similaire concernant le poids des fruits et la biomasse des plants de fraisiers de la variété Festival (Fig. 5). Cependant, nous n'avons pas constaté de différences significatives quant au nombre total de fruits par plant ou par parcelle (Fig. 5). Il est intéressant de noter que l'application de MiZax a augmenté la longueur des plants et le nombre de stolons, ce qui indique que ces régulateurs de croissance peuvent être utilisés pour améliorer la croissance des cultures fruitières (Fig. 5). De plus, nous avons mesuré plusieurs paramètres biochimiques afin d'évaluer la qualité des fruits des deux cultivars récoltés au champ, mais nous n'avons observé aucune différence entre les traitements (Figures supplémentaires S7 et S8).
Effet de MiZax sur la structure des plants et le rendement en fraises dans le champ KAU (variété Festival), 2022. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± écart-type. n ≥ 15, mais le nombre de fruits par parcelle a été calculé en faisant la moyenne de 15 plants issus de trois parcelles (n = 3). L’analyse statistique a été réalisée par une analyse de variance à un facteur (ANOVA) et le test post-hoc de Tukey ou par un test t de Student bilatéral. Les astérisques indiquent des différences statistiquement significatives par rapport à la simulation (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001 ; ns, non significatif). HA : acide humique ; MZ3 : MiZax3, MiZax5.
Dans nos études sur les fraises, les activités biologiques de MiZax3 et MiZax5 se sont révélées différentes. Nous avons d'abord examiné les effets du traitement (T) et de l'année (Y) sur le même cultivar (Sweet Charlie) à l'aide d'une ANOVA à deux facteurs afin de déterminer leur interaction (T x Y). Ainsi, l'acide gibbérellique (GA) n'a eu aucun effet sur le cultivar de fraise (Sweet Charlie), tandis que 5 μM de MiZax3 et MiZax5 ont augmenté significativement la biomasse de la plante et du fruit (Fig. 6), indiquant que les interactions à deux facteurs des deux MiZax sont très similaires dans la promotion de la production de fraises.
Évaluer les effets d'un traitement à 5 µM (T), de l'année (Y) et de leur interaction (T x Y) sur les fraises (cv. Sweet Charlie). Les données représentent la moyenne ± l'écart type. n ≥ 30. L'analyse statistique a été réalisée par une analyse de variance à deux facteurs (ANOVA). Les astérisques indiquent des différences statistiquement significatives par rapport à la simulation (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001 ; ns, non significatif). HA – acide humique ; MZ3, MiZax3, MiZax5.
De plus, étant donné que l'activité de MiZax sur les deux cultivars était légèrement différente (Fig. 4 ; Fig. 5), nous avons réalisé une ANOVA à deux facteurs comparant le traitement (T) et les deux cultivars (C). Premièrement, aucun traitement n'a affecté le nombre de fruits par parcelle (Fig. 7), indiquant l'absence d'interaction significative entre (T x C) et suggérant que ni MiZax ni HA ne contribuent au nombre total de fruits. En revanche, MiZax (mais pas HA) a augmenté significativement le poids des plants, le poids des fruits, le nombre de stolons et de nouveaux plants (Fig. 7), indiquant que MiZax3 et MiZax5 favorisent significativement la croissance des différents cultivars de fraisiers. Sur la base de l'ANOVA à deux facteurs (T x Y) et (T x C), nous pouvons conclure que les activités de stimulation de la croissance de MiZax3 et MiZax5 en conditions de plein champ sont très similaires et cohérentes.
Évaluation du traitement des fraises avec 5 µM (T), deux variétés (C) et leur interaction (T x C). Les données représentent la moyenne ± l’écart-type. n ≥ 30, mais le nombre de fruits par parcelle a été calculé en moyenne à partir de 15 plants issus de trois parcelles (n = 6). L’analyse statistique a été réalisée par une analyse de variance à deux facteurs (ANOVA). Les astérisques indiquent des différences statistiquement significatives par rapport à la simulation (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001, ****p < 0,0001 ; ns, non significatif). HA – acide humique ; MZ3, MiZax3, MiZax5.
Enfin, nous avons utilisé l'analyse en composantes principales (ACP) pour évaluer les effets des composés appliqués sur les pommes de terre (T x Y) et les fraises (T x C). Les résultats montrent que le traitement HA est similaire à celui de l'acétone chez les pommes de terre ou de l'eau chez les fraises (Figure 8), indiquant un effet positif relativement faible sur la croissance des plantes. Il est intéressant de noter que les effets globaux de MiZax3 et MiZax5 présentent la même distribution chez la pomme de terre (Figure 8A), tandis que la distribution de ces deux composés chez la fraise est différente (Figure 8B). Bien que MiZax3 et MiZax5 aient montré une distribution majoritairement positive sur la croissance et le rendement des plantes, l'analyse ACP indique que l'activité de régulation de la croissance peut également dépendre de l'espèce végétale.
Analyse en composantes principales (ACP) des pommes de terre (A) (T x Y) et des fraises (B) (T x C). Graphiques des scores pour les deux groupes. La ligne reliant chaque composante mène au centre du groupe.
En résumé, d'après nos cinq études de terrain indépendantes menées sur deux cultures à haute valeur ajoutée et conformément à nos rapports précédents de 2020 à 202226,27, MiZax3 et MiZax5 sont des régulateurs de croissance prometteurs, capables d'améliorer la croissance et le rendement des plantes, notamment les céréales, les plantes ligneuses (palmiers dattiers) et les cultures fruitières horticoles26,27. Bien que les mécanismes moléculaires sous-jacents à leurs activités biologiques restent encore mal compris, leur potentiel d'application en plein champ est considérable. De plus, comparé à l'acide humique, MiZax s'applique à des doses beaucoup plus faibles (de l'ordre du micromolaire ou du milligramme) et ses effets positifs sont plus marqués. Ainsi, nous estimons la dose de MiZax3 par application (de la plus faible à la plus forte concentration) à 3, 6 ou 12 g/ha, et celle de MiZax5 à 4, 7 ou 13 g/ha, ce qui rend ces régulateurs de croissance utiles pour améliorer les rendements des cultures. Une solution tout à fait réalisable.
Date de publication : 29 juillet 2024