Pour la gestion moderne de l’agriculture et de l’horticulture, la surveillance des signaux de stress des plantes est un maillon essentiel. Il ne s’agit pas seulement de vérifier si les feuilles sont jaunes ou non, mais d’utiliser une série de moyens techniques pour identifier avec précision et à un stade précoce les signaux de « détresse » physiologiques et biochimiques envoyés par les plantes soumises à des conditions de stress biotique ou abiotique. Être capable d'interpréter ces signaux à temps peut nous aider à prendre des mesures d'intervention précises pour réduire les pertes et améliorer la santé des cultures et les rendements des produits.
Comment reconnaître les premiers signes d'un manque d'eau d'une plante
Lorsque les plantes sont en état de stress hydrique, le premier signe qui apparaît n’est souvent pas un flétrissement visible à l’œil nu. Les stomates des feuilles se fermeront d’abord pour réduire la transpiration de l’eau, ce qui entraînera une légère augmentation de la température des feuilles. Dans le même temps, les racines de la plante enverront des signaux hormonaux tels que l’acide abscissique vers le haut, ralentissant ainsi la croissance des feuilles. Les producteurs expérimentés toucheront le dessous des feuilles pour sentir si elles ont perdu leur fraîcheur habituelle, ou utiliseront des caméras thermiques infrarouges pour capturer les zones du champ présentant des températures anormales.
L'angle des feuilles changera, par exemple d'une extension horizontale à légèrement tombante pour réduire la zone de réception de la lumière. Il s’agit d’un phénomène morphologique qui se produit dans certaines cultures en cas de légère pénurie d’eau. Cela mérite l’attention, en plus des signaux physiques. Observez si le phénomène de « crachat d'eau » des plantes s'est atténué ou a disparu au petit matin. Il s'agit également d'une méthode pratique de jugement sur le terrain. Dès que ces premiers signaux apparaissent, cela signifie que la fenêtre d’irrigation est ouverte et que l’humidité du sol doit être évaluée immédiatement.
Quelles techniques peuvent être utilisées pour surveiller les maladies des plantes et les infestations d’insectes ?
L’infestation des plantes par des ravageurs et des maladies déclenche des réponses de défense spécifiques, qui à leur tour produisent des signaux chimiques, tels que des composés organiques volatils. Par exemple, les plantes attaquées par les pucerons libèrent des terpènes qui attirent les prédateurs des pucerons. Grâce à la technologie du nez électronique ou de la chromatographie en phase gazeuse et de la spectrométrie de masse, ces signaux volatils spécifiques de « détresse » peuvent être détectés pour obtenir une alerte précoce, et cela sera beaucoup plus précoce que la détection d'insectes ou de lésions visibles à l'œil nu.
Une autre technologie importante est l’imagerie multispectrale et par fluorescence. Le système photosynthétique des feuilles infectées par des pathogènes sera endommagé et les paramètres de fluorescence de la chlorophylle seront modifiés. L’utilisation d’une caméra spéciale pour capturer ces changements de fluorescence qui ne peuvent pas être vus par l’œil humain peut clairement définir le point central de la maladie sur le terrain, même si les feuilles semblent encore vertes. Cela constitue une base essentielle pour appliquer des pesticides à des endroits spécifiques et empêcher la maladie de se propager sur une vaste zone.
Comment savoir si une plante manque de nutriments
Les carences en nutriments laisseront des signaux caractéristiques sur l’apparence de la plante, appelés carences en nutriments. Par exemple, une carence en azote provoque un jaunissement uniforme des vieilles feuilles et une carence en potassium provoque des brûlures sur les bords des feuilles. Cependant, une méthode plus précise consiste à effectuer un test rapide de la nutrition des fluides des tissus végétaux ou une analyse de la nutrition des feuilles. Le testeur rapide portable peut mesurer rapidement la teneur en azote nitrate, en ions potassium, etc. sur le terrain, et les données peuvent être obtenues immédiatement pour guider le top dressing.
Lorsqu’un certain élément fait défaut, le système racinaire change activement de structure et se développe vers la zone où l’élément est enrichi. L’état nutritionnel du sol profond est également essentiel. En enterrant les fenêtres radiculaires ou en utilisant des systèmes de micro-canaux radiculaires, la dynamique de croissance des racines peut être observée in situ. Une fois que l'on constate que les racines sont anormalement denses ou évitées dans une certaine couche de sol, combinées à des analyses de sol, il est possible de déterminer s'il existe un stress nutritionnel et son emplacement spécifique.
Comment le stress à haute ou basse température affecte-t-il la signalisation des plantes ?
Le stress thermique peut avoir de graves effets sur la stabilité des systèmes membranaires végétaux et sur les activités enzymatiques. Dans des conditions de température élevée, les plantes synthétisent une grande quantité de protéines de choc thermique afin de protéger les structures cellulaires. Dans le même temps, la transpiration sera intensifiée afin d'obtenir un refroidissement. Nous pouvons indirectement juger du degré de stress thermique en surveillant les changements du taux de transpiration. Une fois que les feuilles semblent enroulées et brûlées par le soleil, c'est le signe de dommages graves.
Lors d'un stress à basse température, les cellules végétales accumulent des substances d'ajustement osmotique telles que le sucre soluble et la proline pour abaisser le point de congélation. En mesurant la teneur de ces substances, il est possible d'évaluer la résistance au froid des plantes. Les dommages causés par le froid entraîneront une augmentation de la perméabilité des membranes cellulaires et une fuite des électrolytes. Utilisez un conductimètre pour mesurer la conductivité de l'extrait de feuilles. Il s’agit d’une méthode classique pour quantifier le degré de dommages cellulaires. Plus la valeur est élevée, plus les dégâts sont graves.
Comment une lumière insuffisante affecte les signaux de croissance des plantes
La source d'énergie de la photosynthèse est la lumière. Lorsque la lumière est insuffisante, les plantes initient une « réponse d'évitement de l'ombre », qui se manifeste par un allongement rapide des nœuds de la tige et un amincissement et un élargissement des feuilles afin de rechercher davantage de sources de lumière. Ce phénomène de pattes est le signal le plus évident envoyé par les plantes. La surveillance du rapport entre la hauteur de la plante et le diamètre de la tige est un indicateur simple qui peut être utilisé pour déterminer s'il y a un manque de lumière dans une serre ou dans un champ densément planté.
D’un point de vue physiologique, une intensité lumineuse réduite entraînera une diminution directe du taux de photosynthèse, ce qui affectera alors l’accumulation et la distribution des glucides. Des mesures régulières du taux photosynthétique net à l'aide d'un appareil de mesure photosynthétique permettent de quantifier l'impact d'une lumière insuffisante. Dans le même temps, le système phytochrome des plantes détecte les changements de qualité de la lumière et de photopériode pour réguler la période de floraison. Les jours nuageux continus peuvent retarder la floraison des plantes de jours longs, affectant ainsi la disposition du chaume des cultures.
Quels signaux de détresse les plantes envoient-elles sous un stress salin-alcalin ?
Affecté par une salinité excessive du sol, il provoquera un stress osmotique et un empoisonnement ionique. Le signal le plus intuitif est que la croissance est considérablement inhibée, que les plantes deviennent naines et que les feuilles peuvent apparaître comme un phénomène de « bord de sel », c'est-à-dire que les extrémités et les bords des feuilles sont brûlés. Ceci est dû à l’accumulation d’ions sodium sur les bords des feuilles. L'observation de la différence dans le degré de dommage subi par les nouvelles feuilles et les vieilles feuilles est utile pour déterminer si les dommages causés par le sel sont aigus ou chroniques.
Lorsque les plantes réagissent au stress salin, elles activent des mécanismes de contrôle physiologique complexes. Les racines absorberont sélectivement les ions et pourront séquestrer l'excès de sel dans les vieilles feuilles, ou l'excréter par les glandes salines, en surveillant la présence de cristaux de sel à la surface des feuilles. Ou encore, l'analyse du rapport des ions sodium et potassium dans différentes feuilles peut évaluer la capacité d'évacuation du sel des plantes. De plus, les conductimètres du sol constituent un outil de base pour surveiller le degré de salinisation du sol sur le terrain, et leurs lectures peuvent refléter directement l'intensité du stress de l'environnement racinaire.
Si nous comprenons le « langage » des animaux dans diverses situations d'adversité, nous pouvons alors les gérer de manière plus réfléchie. Pendant tout le processus de plantation, avez-vous déjà utilisé un détail inattendu pour porter un jugement et résoudre des problèmes de croissance des plantes ? Bienvenue pour partager vos expériences pertinentes dans la zone de commentaires. Si vous pensez que cet article a une valeur pratique, n'hésitez pas à l'aimer pour le soutenir.
Laisser un commentaire