Comprendre la biostimulation

La biostimulation

Dans son sens étymologique, un biostimulant est un produit qui « stimule le vivant ».

Les biostimulants représentent une nouvelle catégorie de produits qui se développe depuis plusieurs dizaines d’années. Fort de ses programmes de recherche sur le végétal dans les années 1990, Frayssinet est un des premiers acteurs à avoir commercialisé un biostimulant.

Aujourd’hui, entre la diversité des revendications mises en avant (stimulateurs de croissance, activateurs des sols, biofertilisants ou phytostimulants…) et des origines (extraits de plantes, les biomolécules, silice, acides humiques…), le panel de solutions est varié.

Le mécanisme d’adaptation des plantes aux stress

Comprendre la biostimulation des plantes, c’est avant tout comprendre comment fonctionne une plante et comment elle perçoit son environnement et interagit avec lui.

L’objectif des biostimulants est d’accompagner les processus physiologiques des plantes en jouant sur les voies métaboliques connues durant leur cycle de culture en les préservant de l’impact des stress abiotiques (revoir webinaire agro-organique n°3 – Les biostimulants des plantes – effet de mode ou révolution agronomique)

Les 3 étapes clé de la réaction de la plante « face à un danger » sont :

> La perception : reconnaissance par des récepteurs membranaires spécifiques du « non soi » (DAMP/MAMP¹) ce qui permet l’identification du stress, de la condition « anormale », du danger.
> La transduction du signal : c’est à dire la diffusion de l’information dans la plante. Elle se fait de proche en proche (cellule à cellule) via un flux de calcium.
> La réponse cellulaire au travers de l’expression de gènes de résistance, de signaux et de régulation du statut hormonal permettant une résistance locale induite. Il y a activation des processus métaboliques de résistance de base et/ou d’une réponse adaptative via un système intégratif (espèces réactives à l’oxygène (ROS) / phytohormones).

L’activation de la réponse cellulaire est contrebalancée par des systèmes enzymatiques de détoxification ou de composés antioxydants. En effet, en cas de stress ou danger trop important, les systèmes de défense peuvent aller jusqu’à la destruction cellulaire.

¹ Dammage Associated Molecular Patterns/Microbe-associated Molecula Patterns

Les biostimulants permettent de maximiser les potentiels génétiques et de maintenir une activité en période de stress, ils sécurisent le rendement. Si les conditions climatiques sont favorables, les biostimulants auront un effet mineur. Les périodes de stress étant imprévisibles, les biostimulants doivent être perçus comme des assurances face aux à-coups climatiques.

Biostimulation des sols

Dans la définition des biostimulants du dernier règlement EU, la notion de « disponibilité des éléments nutritifs confinés dans le sol ou la rhizosphère » apparaît. Certains produits peuvent être classés comme biostimulants par une action indirecte sur une des composantes du sol pour libérer ou aider à aller chercher les éléments nutritifs. Ainsi, en permettant une optimisation de la ressource présente, ce type de biostimulant améliore aussi le fonctionnement de la plante. Les biostimulants du sol fonctionnent uniquement si le sol contient de la matière organique et des éléments nutritifs.

Deux principaux modes d’actions sont attendus : activation des flores telluriques ou rhizosphériques et libération et mise à disposition d’éléments nutritifs.

La mise sur le marché

Définition

La Commission Européenne définit les biostimulants comme un produit qui stimule le processus de nutrition des végétaux indépendamment des éléments nutritifs qu’il contient, dans le seul but d’améliorer une ou plusieurs caractéristiques suivantes des végétaux ou de leur rhizosphère :

> l’efficacité d’utilisation des éléments nutritionnels (N, P, K, Mg, Ca…) ;
> la disponibilité des éléments nutritifs confinés dans le sol ou la rhizosphère ;
> la résistance aux stress abiotiques (basses températures, stress hydriques, salinité…) ;
> la qualité des cultures et des récoltes.

Les biostimulants peuvent être des substances naturelles (biomolécules, des extraits végétaux et d’algues, des micro organismes), des substances minérales voire des molécules de synthèse, non nutritives agissant sur l’amélioration du métabolisme physiologique des cultures, par application sur les plantes ou au sol.

Plus que par leurs constituants ou leur nature, ce sont leurs mécanismes d’action et leurs revendications qui vont les définir.

Contexte réglementaire des biostimulants

En France, les biostimulants font partie de la famille des MFSC (Matières Fertilisantes et Supports de Culture). Or, les biostimulants n’ont pas de norme d’application comme les amendements, les engrais ou les supports de culture. Afin d’être mis sur le marché, tous les produits biostimulants doivent être homologués et avoir une Autorisation de Mise sur le Marché (AMM). Le site E-phy géré par l’ANSES, permet de vérifier si le biostimulant possède bien une AMM, ses allégations et ses usages.

L’obtention d’une AMM peut passer par trois voies en France :

> un processus national d’homologation sous l’expertise de l’ANSES qui vérifie l’efficacité de la solution (essais significatifs sur chaque usage autorisé), le mode d’action et une évaluation toxicologique.
> un processus national de reconnaissance mutuelle en conformité avec les règles européennes. Le soumettant doit démontrer aux autorités nationales que le produit est commercialisé en tant que biostimulant dans un autre état de l’EU. L’évaluation est uniquement documentaire sans vérifier l’efficacité ni la toxicité.
> un processus européen d’évaluation et d’enregistrement dans le cadre du règlement 2019/1009 avec un dossier efficacité et une preuve d’absence de contaminants (ETM, contaminants, pathogènes).

Après obtention de l’homologation, et à condition que l’AMM stipule expressément « autorisé en tant qu’additif agronomique », les biostimulants peuvent être mis sur le marché en mélange avec des supports de culture ou des matières fertilisantes au regard des normes françaises autorisées (NF U 44 -551/A4 et NF U44-204).

Biostimulants et Fertilisation Organique : la synergie gagnante

Bien choisir un biostimulant

Bien choisir un biostimulant

Pourquoi utiliser un biostimulant

Les biostimulants sont des produits qui apportent un nouveau levier d’action pour les cultures, ils ne se substituent pas à d’autres techniques existantes. Webinaire agro-organique n°3 : Les biostimulants des plantes, effet de mode ou révolution agronomique

L’utilisation d’un biostimulant doit permettre de répondre à une problématique dépendant du système de production mis en place (culture, sol, climat, pratique de l’agriculteur…). Il faut donc bien se poser la question « Quel est mon problème ? ». Par exemple : problème d’implantation racinaire, résistance au stress hydrique, activation biologique des sols, problème d’assimilation des nutriments (Supagro.fr).

Un biostimulant doit s’intégrer dans un programme optimisé et complet de nutrition et de protection. Deux éléments importants dans cette notion de programme :

1. Le pilotage : le positionnement doit se faire au regard de données météo, d’anticipation des stress à venir. L’utilisation d’Outil d’Aide à la Décision (OAD) est un plus.

2. Les interactions entre produits. Au-delà des interactions physiques (mélange dans la cuve), il faut se poser la question des interactions métaboliques et de la réaction de la plante.

Comment bien choisir

L’utilisateur doit prendre en compte les propriétés de chaque solution (allégations, cultures homologuées et conditions d’utilisation) afin de sélectionner celle correspondant au mieux à ses besoins. Ces revendications et mode d’actions sont stipulés dans l’AMM et donc obligatoirement sur l’étiquette.

Les conditions d’application sont à prendre en compte : hygrométrie, température… Chaque produit peut avoir ses spécificités. Pour des produits vivants amenés au sol, il faut être sûr de l’adaptation de la souche (notamment pH, taux de MO).

Biostimulant ou stimulateur de défense

Les biostimulants et les stimulateurs de défense (SDP) appartiennent chacun à un cadre réglementaire différent. Les biostimulants sont dans les catégories des matières fertilisantes et supports de culture (MFSC) tandis que les SDP sont considérés comme des produits de protection des plantes (PPP).

Les biostimulants agissent sur les stress abiotiques (climat, déficience en éléments minéraux…), les stimulateurs de défense des plantes interviennent eux sur les mécanismes de protection des cultures face aux stress biotiques (maladies ou ravageurs). Les SDP ont une activité spécifique d’induction des réactions de défense du végétal.

Biostimulant donc utilisable en agriculture biologique ?

Attention au mélange. Un biostimulant n’est pas forcément conforme au règlement de l’agriculture biologique. Les modes d’extraction ou de production peuvent être contraires au principe de ce mode d’agriculture.

La matière active OSYR

Osyr : matière active pour stimuler la croissance racinaire

La recherche Frayssinet sur les matières organiques du sol a permis d’isoler des molécules organiques d’origine naturelle qui agissent sur la stimulation du métabolisme des végétaux. Parmi elles, l’OSYR.

L’OSYR est la matière active du produit OSIRYL, premier stimulateur de croissance racinaire autorisé en France (AMM 1030003) inscrit sur les listes des produits utilisables en agriculture biologique. Obtenue par une dépolymérisation de composés ligno-cellulosiques, l’OSYR génère une synergie d’actions de résistance et de relance du système racinaire.

L’origine de la matière active OSYR

Mode d’actions

L’OSYR stimule la croissance des plantes et la régénération racinaire grâce à deux actions : – en protégeant les auxines des mécanismes oxydatifs – en renforçant la résistance des racines en situation de stress En situation de stress et de déficience nutritionnelle, les auxines, impliquées dans la physiologie de la plante (reproduction, croissance, floraison, rhizogénèse…) seront dégradées. Cette dégradation auxinique a pour conséquence un impact négatif sur les mécanismes de reproduction ainsi que sur la qualité des récoltes. L’OSYR a la faculté de protéger ces auxines naturelles et donc permettre un développement équilibré des cultures ainsi que leur résistance aux stress environnementaux. L’OSYR a une origine naturelle, l’activité de sa matière active est indépendante des conditions agro-pédo-climatiques, ce qui lui confère une efficacité constante et régulière.

Résultats d’essais

Le centre de recherche Frayssinet a mené de nombreuses études en conditions contrôlées afin de caractériser l’activité de la matière active OSYR sur la vigne, l’arboriculture, le maraîchage et sur les semences en grande culture.

Grande culture

Vigne

• Plantation Viticulteur – Cénac (33) – Merlot L’application d’Osiryl dès la plantation améliore significativement la reprise des plants, permettant dès la première année d’emmagasiner les réserves nutritionnelles essentielles au bon développement des jeunes vignes.
• Situation de stress Viticulteur – Chouilly (51) – Chardonnay Les observations des rangs traités par Osiryl, 2 mois et 5 mois après (cf. photos) montrent une croissance des jeunes rameaux supérieure (+26 %), par comparaison aux rangs témoins, dont le palissage sur le dernier fil est difficile.

Arboriculture

• Pommiers en plantation Arboriculteur – Sainte-Bazeille (47) – Brookfield sur PAJAM1 et Chantecler sur NAKB Osiryl à 20 L/ha agit significativement sur le développement des rameaux latéraux. Les applications montrent un effet dose : sur la variété Brookfield le nombre de rameaux latéraux est doublé (+48 %) à la dose de 40 L/ha et la croissance générale des arbres est significativement supérieure (+15 % de diamètre du tronc et +14 % de longueur de pousse terminale) par comparaison aux témoins non traités.

Maraîchage

• Salades en production Maraîcher – Béziers (34) – Batavia blonde Après 4 mois d’essais, le traitement Osiryl favorise l’émission d’un système racinaire plus performant permettant une meilleure nutrition et un grossissement plus rapide des salades. L’action d’Osiryl se traduit par une récolte plus précoce de 8 à 12 jours et par un gain de poids des plans de batavia à la récolte.

• Melons en situation de stress Université – Montpellier (34) – Luna Après 38 jours de culture, sous une très forte pression de la fusariose, les plants SI (substrat inoculés) traités avec Osiryl ont toujours une meilleure résistance (+15,9 % de poids de matière fraîche des tiges), avec des symptômes légers de la maladie (26 % de marbrure et jaunissement des feuilles) par comparaison aux plants témoins SI (42 % de symptômes graves de nécrose des feuilles).

En savoir plus sur l’OSYR en grande culture

En savoir plus sur l’OSYR en cultures spécialisées

Marché de la biostimulation

Le marché global

Le marché de la biostimulation se développe en France depuis le début des années 2000. Avec plus de 20 années d’expertise, les entreprises se sont développées et proposent de nombreuses solutions permettant de répondre aux différents besoins des utilisateurs. Au cours des 5 dernières années, le marché de la biostimulation a continué à se développer malgré un ralentissement au cours des deux dernières années à cause d’une conjoncture moins favorable (COVID 19). Les éléments majeurs des structures sont des consolidations et rachats d’entreprises par des grands groupes internationaux démontrant l’intérêt de ces solutions pour l’agriculture de demain.

Entre les conditions climatiques qui compliquent le développement des plantes (gel tardif, sécheresse…) et les stratégies européennes et françaises de développer des solutions plus vertueuses pour l’agriculture, le marché de la biostimulation devrait continuer son développement dans les prochaines années. Entre 2021 et 2026, le marché de la biostimulation devrait augmenter de 75 % à l’échelle mondiale (Global Biostimulant Market, Forescast to 2025).

Le marché de la biostimulation est composé de nombreux produits avec des origines différentes. Les acides aminés, suivis par les extraits d’algues et les substances humiques complètent le podium des solutions les plus utilisées au niveau de la biostimulation.

Le marché de la fertilisation organique