# La biostimulation : un levier possible d'augmentation d'efficacité des stimulateurs de défense des plantes ?

Marielle Adrian, Sophie Trouvelot

► To cite this version:

Marielle Adrian, Sophie Trouvelot. La biostimulation : un levier possible d'augmentation d'efficacité des stimulateurs de défense des plantes ? . Rencontre Chercheurs - Professionnels : Sortir des pesticides en viticulture, PPR Cultiver et Protéger Autrement, Mar 2022, Bordeaux, Beaune et Montpellier, France. **hal-04230784**

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Submitted on 6 Oct 2023

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La biostimulation : un levier possible d'augmentation
d'efficacité des stimulateurs de défense des plantes ?

Marielle ADRIAN – Sophie TROUVELOT

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Agroécologie
Dijon
Unité de Recherche

UMR1347 Agroécologie Institut Agro Dijon, INRAE, Univ. Bourgogne Franche Comté
Pôle Interactions Plantes Microorganismes EMR CNRS 6003
**Équipe Immunité de la vigne**
ae

CULTIVER
PROTEGER
autrement

\#RENCONTRE CHERCHEURS - PROFESSIONNELS
SORTIR DES PESTICIDES EN VITICULTURE

8 MARS 2022 | DE 9H À 17H
TRIPLEX BEAUNE - MONTPELLIER - BORDEAUX

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Pas d'alternative simple aux pesticides

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Identifier et combiner des leviers à effets partiels

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LE BIOCONTROÎLE
Protège les cultures par nature

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Solutions de biocontrôle
**Le biocontrôle** : ensemble de méthodes de protection des végétaux reposant sur l'utilisation de mécanismes naturels pour maîtriser les bioagresseurs.

Macro-organismes

Insectes, acariens,
nématodes
auxiliaires...

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Micro-organismes

Bactéries,
champignons, virus ...

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Médiateurs chimiques

Substances produites par
un organisme vivant qui
agit sur un autre :
phéromones, kairomones

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Substances naturelles

D'origine végétale,
animale ou minérale

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dont des SDP
## Les Stimulateurs de Défenses des Plantes (SDP)

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© Trueflypix - Fotolia.com

Pour Elicitra, la définition d'un SDP est la suivante :

On définit par le terme **SDP toute substance* ou tout micro-organisme vivant non pathogène qui, appliqué sur une plante, est capable de **promouvoir un état de résistance significativement plus élevé par rapport à une plante non traitée, face à des stress biotiques.

Un SDP n'agit pas directement sur les bioagresseurs, il est **perçu par la plante comme un message d'alerte. Celle-ci va réagir en préparant ou en mettant en place différents mécanismes de défense**, ce qui va concourir à la rendre plus résistante aux attaques de bioagresseurs.

Certains produits possèdent une **activité double** : **directe** sur les bioagresseurs (activité directe) et **indirecte** sur la plante (SDP). **Ne seront pris en considération dans les discussions du RMT que les produits dont l'efficacité de protection des cultures est majoritairement expliquée par leurs propriétés SDP.**

* Substances : molécule ou mélange de molécules, d'origine naturelle ou synthétique, organique ou minérale. Par origine naturelle, on entend tout produit extrait d'organismes vivants ou trouvé in natura (minéraux bruts, produits fossiles...)

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éliciteur

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défenses

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défenses

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potentialisateur

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➤ **Efficacité variable d'un SDP...**

➤ ...mais un SDP **n'est pas** un « simple » **fongicide** !

Fongicides

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Eliciteurs (SDP)

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Réponses
immunitaires

✓ Mode d'action très différent

✓ Performance immunitaire liée à l'état **physiologique** de la plante
Les biostimulants

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EBIC
European Biostimulants Industry Council

... une /des substance(s) et/ou des micro-organismes dont la fonction,
lorsqu'appliqués aux plantes ou à la rhizosphère, est la **stimulation des
processus naturels** qui favorisent/améliorent :

- l'absorption ou l'utilisation des **nutriments**,

- la tolérance aux **stress abiotiques**,

- ou la qualité ou le rendement de la **culture**, indépendamment de la présence de nutriments. ⁸
Les biostimulants sont définis et classés selon leur nature

BIOSTIMULANT

Substances
issues du
vivant

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Extraits
d'algues ou de
plantes

Extraits
protéiques

Micro-organismes
vivants

Substances de synthèse

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non xénobiotiques
(hormones)

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Substances
organo-minérales

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Substances
humiques

Poudres de
roche

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Effets observés / revendiqués (vigne / autres plantes)

Fruits...¹

* Meilleure fructification

* Augmentation de la taille et poids

* Meilleure qualité gustative

Semences...²

* Meilleure germination

* Effet « starter »

* Résistance au stress hydrique dû à la greffe

Racines...³

* Meilleur développement racinaire (y compris des jeunes racines)

* Amélioration de la qualité gustative

* Enracinement plus rapide des boutures

Parties végétales...⁴

* Croissance plus importante

* Rendement plus élevé

* Meilleure assimilation de l'eau et des nutriments

* Réaction au stress adaptée

Fleurs...⁵

Déclenchement plus rapide du bourgeonnement et de la floraison

Sol...⁶

* Amélioration des propriétés physico-chimiques

* Développement de microorganismes bénéfiques

* Meilleure rétention de l'eau et des nutriments

* Résistance face au stress causé par la salinité

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porte greffe résistant au phylloxéra
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Vérifier si des biostimulants peuvent être des leviers d'augmentation d'efficacité des SDP, via leurs effets sur la physiologie de la vigne

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défenses
# De l'idée à la mise en œuvre : pas toujours simple !

1

* 2 témoignages imprécis d'effet BS au vignoble

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2

* Tentative d'une démarche collective (science participative) via le BIVB : 1 réponse...

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3

* Littérature

* Montage projet FUI (Iris+) porté par Goëmar

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4

* Développement d'un dispositif d'étude simplifié (laboratoire)

IRIS+

New strategies for vine and wheat health,
combining biostimulant and elicitor application,
imaging technologies and agroequipments

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## Utilisation de **vitroplants**

* Etude des **effets** sur le **développement** de boutures de vigne

* Caractérisation d'effets **phénotypiques**

- partie aérienne : hauteur, nombre de feuilles, morphologie, etc.

- partie racinaire : nombre de racines, ramifications, zone pilifère, etc.

* Etude du **fonctionnement** (analyse de composés, expression de gènes, etc.)

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1

* Identifier un **BS actif** sur vigne

## 1 - Effet sur le développement

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+ BS (BS+) ; extrait végétal
OU
+ H₂O (BS-, témoin)

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* Accélération du “débourrement”

* Meilleure homogénéité de “débourrement”
## 2 - Effets phénotypiques

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* ✓ Stimulation de la croissance : hauteur des pousses (jusqu'à 3 semaines post-bouturage)

* ✓ + de feuilles, + de racines adventives, - de racines latérales

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Impact sur le développement des microboutures / vitroplants
# Dispositif expérimental et résultats

## 3 – Etude du fonctionnement

### Analyse de composés (GC-MS)

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- abondant

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+ abondant

* ✓ BS module les profils de composés

* ✓ Teneurs généralement > pour BS+

Racines

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Tiges

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Feuilles

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Impact sur les teneurs de composés des racines, tiges et feuilles
## 3 – Etude du fonctionnement

### Phytohormones (analyse LC-MS)

#### Acide salicylique

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+ de SA dans feuilles et racines pour BS+

#### Auxine (AIA)

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- d'auxines dans tiges et racines pour BS+

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#### Impact sur la teneur en certaines phytohormones
# Dispositif expérimental et résultats

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1

* Identifier un BS actif sur vigne

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2

* Tester l'effet d'un SDP sur les modalités BS- et BS+

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4 semaines
(BS- ou BS+)

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Extrait végétal
(Kryzaniak et al. 2018)

Immersion (30 sec)

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4 combinaisons

- BS- / SDP-

- BS+/SDP-

- BS- / SDP +

- BS+ / SDP+
## Sur les plants BS+/SDP+

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* ✓ ↗ expression de gènes de défense

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* ✓ Modulation des composés (métabolites) accumulés en réponse au SDP

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* ✓ Stimulation de l'accumulation de composés phénoliques

BS+ / SDP+

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BS- / SDP-

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BS+ / SDP-

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BS- / SDP+

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## La biostimulation améliore les effets du SDP dans la plante
# Dispositif expérimental et résultats

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1

* Identifier un BS actif sur vigne

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2

* Tester l'effet SDP sur les modalités BS- et BS+

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3

* Test de **protection contre le mildiou** (résistance induite)

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BS potentialise l'induction de résistance au mildiou par le SDP
# Dispositif expérimental et résultats

Colonisation interne (bleu d'aniline)

BS- / SDP-

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BS+ / SDP-

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BS- / SDP+

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BS+ / SDP+

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B

<figure><img src="image_91.png" /></figure>

E

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H

<figure><img src="image_93.png" /></figure>

K

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C

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F

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I

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L

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Restriction de la colonisation parasitaire interne par SDP sur vignes biostimulées
# Conclusion

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1

* Identifier un BS actif sur vigne

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2

* Tester l'effet SDP sur les modalités BS- et BS+

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3

* Test de **protection contre le mildiou** (résistance induite)

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## Hypothèse de travail validée

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<figure><img src="image_107.png" /></figure>

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## défenses

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La biostimulation peut augmenter l'efficacité d'un SDP
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* Etudier d'autres BS et vérifier avec d'autres combinaisons BS / SDP (ex. Projet Phytostim avec UMR SAVE);

* Vérifier sur d'autres cépages et combinaisons cépages / porte-greffes;

* Explorer d'autres potentialités des BS (résistance aux stress abiotiques);

* Eprouver au vignoble : démarche collective (besoin de l'expérience terrain);

* Développer le biocontrôle pour la protection du vignoble (ex. projet PPR Vitae)

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Agroécologie
Dijon
Unité de Recherche

## Equipe Immunité de la vigne

* ✓ Adrian Marielle

* ✓ Héloir Marie-Claire

* ✓ Jacquens Lucile

* ✓ Krzyzaniak Yuko

* ✓ Lemaitre-Guillier Christelle

* ✓ Trouvelot Sophie

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Arysta
LifeScience

GOËMAR

* ✓ Estelle Moreau

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ijpb

GC-MS, Institut JP Bourgin

* ✓ Clément Gilles

* ✓ Citerne Sylvie

* ✓ Mouille Grégory
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Arysta
LifeScience

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Tecnoma

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GlobalSensing
Technologies

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DIJON CÉRÉALES

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BUREAU INTERPROFESSIONNEL
DES VINS DE BOURGOGNE

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Liberté • Égalité • Fraternité
RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

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Bourgogne
Conseil régional

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l'Europe
s'engage
en France

bpifrance

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<figure><img src="image_134.png" /></figure>
Merci

de votre attention !

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**Marielle Adrian**, Université de Bourgogne (IUVV - Jules Guyot) – [marielle.adrian@u-bourgogne.fr](mailto:marielle.adrian@u-bourgogne.fr)

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**Sophie Trouvelot**, Université de Bourgogne (IUVV - Jules Guyot) – [sophie.trouvelot@u-bourgogne.fr](mailto:sophie.trouvelot@u-bourgogne.fr)