Utilisation des hormones végétales dans la culture du cannabis

Vous savez déjà probablement que les hormones produites par l’organisme humain possèdent un impact direct sur des aspects tels que le comportement, le métabolisme ou le développement physique. Cependant, cette caractéristique n’est pas unique aux humains, de nombreux autres organismes – comme les plantes – synthétisent également des hormones. Durant le cycle de vie d’une plante, presque tous les aspects de son développement sont contrôlés par ces composants chimiques organiques produits par les plantes, substances que nous connaissons sous le nom d’hormones végétales et phytohormones.

Ces composant ne régulent pas seulement la morphologie et le métabolisme des plantes, ils déterminent en même temps leur réponse devant des facteurs environnementaux stressant, des parasites, des pathogènes ou des dommages physiques sur certaines de leurs parties. Dans cet article nous verrons les principales phythormones et leurs effets sur les plantes, vous pourrez ainsi profiter de leurs propriétés durant vos cultures.

Les hormones peuvent se décrire comme des « messagers organiques naturels » ou des signaux produits par un organisme pour contrôler la façon dont agissent ses cellules. Normalement elles se synthétisent en faibles concentrations par cellules très spécialisées, localisées dans certaines zones de l’organisme, elles se déplacent ensuite vers les parties nécessaires. Les animaux et les humains font cela à travers le système endocrinien ; cependant, les plantes ne disposent pas de ce réseau de glandules, toutes les cellules de son organisme sont capables de synthétiser des hormones qui seront transportés par le système vasculaire ou d’une cellule à l’autre (via plasmodesmata).

Nous pouvons classer les phytohormones selon leur fonction, que ce soit de stimuler, d’inhiber ou d’affecter la croissance d’une façon ou d’une autre. Cependant, nous devons prendre en compte ce qui importe réellement : l’interaction entre ses hormones, plus que l’action d’une d’elle en particulier.

Cela signifie que les changements ou les réactions des plantes dépendent de l’action de multiples hormones, présentant des changements significatifs en fonction de la quantité de chacune d’elles. Par exemple, la germination se régule grâce à un équilibre d’acide abscissique, qui l’inhibe et d’acide gibbérellique, qui la stimule. De la même façon, durant le processus de curring d’une fleur interviennent des hormones comme l’éthylène, les auxines, les cytokinine et les gibbérellines.

Un autre exemple clair se passe au moment du changement de photopériode dans notre salle ou armoire de culture. Avec ce changement environnemental, les plantes réduisent fortement la production d’auxines et se chargent de synthétiser des composants comme les gibbérellines (responsables du stretch ou de l’étirement du début de floraison) et citokinines qui encouragent la formation de nouveaux bourgeons. Cela a entrainé l’application d’une technique appelée « Monster Cropping », durant laquelle on change la photopériode à 18/6 après deux semaines de floraison (12/12). En possédant une grande quantité de citokinine dans l’organisme, la plante développera un plus grand nombre de branches, ce qui se traduit soit par davantage de boutures (dans le cas des plantes mères) ou bien par une récolte plus importante (dans le cas de faire fleurir des plantes).

Les 5 principales hormones végétales sont :

Auxines

Les auxines jouent un rôle important dans le développement des plantes, spécialement dans les processus suivants :

• Division et élongation cellulaire (développement de troncs plus forts et plus longs)
• Formation des feuilles, sénescence et abscision
• Formation et développement radiculaire (racines secondaires, latérales et adventives)
• Dominance apicale (le développement vertical est favorisé)
• Développement des fruits
• Phototropisme et géotropisme/gravitropisme (les plantes réagissent à la lumière et à la gravité)

Les auxines représentent le principal groupe d’hormones de contrôle de la croissance et elles ont été les premières phytohormones à être étudiées. Même si leurs effets ont été appréciés par les anciens, c’est Charles Darwin le premier à avoir étudié le mécanisme par lequel les plantes utilisent ces « messagers chimiques » afin de contrôler leur croissance. Lors d’expérience sur le phototropisme, il a réussi à démontrer que la lumière capté par la pointe des plantes détermine la direction vers laquelle pousse le tronc.

L’auxine la plus étudiée est l’acide indolacétique (AIA), qui se synthétise sur les pointes des branches, c'est-à-dire dans les zones apicales. Par la suite elle est transportée sur d’autres parties de la plante, que ce soit à travers le phloème ou de cellule en cellule (en perdant des parties de son action au fur et à mesure qu’elle s’éloigne de sa source et va en descendant dans la plante).

L’hormone AIA se trouve en grande concentrations dans les jeunes bourgeons de sauge, également avec d’autres phytohormones dans le Kelp ou l’eau de coco. Elle s’utilise souvent comme stimulateur pour l’enracinement, même si elle se remplace parfois par sa version synthétique, présente dans les gels d’enracinements comme Clonex et appelé acide indol-3-butyrique (AIB). Comme c’est le cas avec la plupart des hormones, elles sont en quantité très limitées, et des doses trop concentrées peuvent même inhiber la croissance. Ce n’est pas pour rien que certaines auxines synthétiques s’utilisent comme herbicide pour les terrains de gazon en affectant uniquement les plantes dicotylédones (le gazon est monocotylédone).

Les cultivateurs de cannabis peuvent profiter de ces propriétés que ce soit comme stimulateur pour l’enracinement comme pour la croissance générale de la plante, surtout durant la période de croissance. Una manière facile est de réaliser un thé de bourgeons germée de gousses comme de lentilles ou de Pois chiches.

En plus d’appliquer des auxines dans l’eau d’arrosage, nous pouvons également altérer l’équilibre des auxines de notre plante de différentes façons. D’ailleurs chaque fois que nous réalisons une taille des pointes des plantes nous éliminons les sources d’auxines, ce qui provoque une croissance avec une dominance apicale moins importante et plus arbustive, avec davantage de branches secondaires. De la même façon, en appliquant des techniques comme le LST ou low stress training, nous profitons justement du phototropisme et géotropisme causé par les auxines pour modeler la forme de la plante à notre envie.

Citokinines

Les citokinines permettent de :

• Promouvoir la division cellulaire, mais également la différenciation et ampliation cellulaire
• Stimuler le développement des racines adventives, des fleurs axillaires et des feuilles
• Rompre avec la léthargie de la graine grâce à une augmentation de l’activité métabolique
• Réduire la dominance apicale
• Retarder la sénescence (les feuilles traitées avec des citokinines restent plus vertes plus longtemps (effet Richard Lang)
• Stimuler la morphogenèse dans la culture des tissus
• Agit dans divers signaux nutritionnels

La citokinine la plus commune produite dans la Nature est la Zéatine, isolée pour la première fois du maïs en 1961. Ces substances encouragent le processus de division cellulaire en stimulant la cytodiérèse, le moment durant lequel la cellule se transforme en deux. On pense qu’elles se synthétisent dans la zone radiculaire des plantes et qu’elles se transportent à travers le xylème jusqu’aux nœuds et bourgeons. Comme c’est le cas avec les auxines, son effet est moindre au fur et à mesure qu’elles s’éloignent de la zone où elles sont produites.

Dans une étude intéressante menée à bien en 1957 par Skoog et Miller, il a été montré qu’une augmentation du niveau d’auxines favorise les racines, alors qu’une plus grande concentration de citokinines favorise les bourgeons. En appliquant des quantités équilibrées d’une ou l’autre hormone on encourage la simple division cellulaire sans distinctions, ce qui est spécialement utile pour produire LOJSNSIOSO en processus de culture de tissus.

Les effets par rapport au retard de la sénescence s’utilisent largement en agriculture de différentes façons, aussi bien pour augmenter la production que pour que les feuilles restent vertes lors de la récolte. Elles sont souvent utilisées pour que les fleurs coupées conservent un aspect de fleurs fraiches et saines, le maximum de temps possible.

Aussi bien les algues que l’eau de coco sont riches de ses composants, également le maïs. De cette façon, nous pouvons préparer un thé avec de grandes quantités de ces phythormones de façon facile à la maison, que nous mélangerons avec l’eau d’arrosage. Ce thé sera un excellent cocktail pour stimuler le développement des plantes aussi bien en croissance qu’en floraison, apportant des troncs plus forts et robustes, des fleurs plus grandes et de meilleures récoltes.

Gibbérellines

Les gibbérellines sont en relations avec les processus suivants :

• Stimuler l’élongation cellulaire
• Promouvoir la germination
• Induction de la production des fleurs
• Production des trichomes
• Formation des fleurs et fruits
• Retard de la sénescence
• Développement racinaire
• Réponses à des sources de stress environnementaux
• Expression sexuelle

Les gibbérellines sont des phytohormones qui agissent comme stimulateurs de la croissance et du développement des plantes vasculaires. Elles peuvent se trouver sur presque toutes les parties de la plante, depuis les bourgeons les plus jeunes jusqu’aux racines, en passant par le tronc et les fleurs.

L’acide gibbérellique (GA3) est sans aucun doute la gibbérelline le plus populaire parmi les cultivateurs de cannabis, étant en plus la plus efficace et accessible. Découverte par des chercheurs japonais dans la décennie de 1920 dans le champignon appelé Giberella Fujikurio, il montra rapidement une croissance anormalement allongée dans les cultures de riz. A l’heure actuelle, ce champignon reste la principale source mondiale d’acide gibbérellique commercialisée, même si elle peut également être extraite des plantes de riz, du pollen et des grains de maïs et d’orge.

Le nanisme sur les plantes s’associe souvent à un déficit des niveaux de gibbérellines, alors qu’un excès de ces hormones provoquera une croissance verticale excessivement élongée des troncs, qui pourront à peine soutenir les plantes. Spécialement dans l’industrie des fleurs, même si également en agriculture, les différentes gibbérellines possèdent une infinitée d’utilisation, depuis le control de la morphologie et du métabolisme des plantes jusqu’au maintient de la couleur et fraicheur de ses fleurs et ses feuilles. Une fois de plus, nous vous conseillons de faire bien attention sur les doses de produits basés sur les gibbérellines ; alors que la quantité exacte encouragera la formation de plus de fleurs, des doses incorrectes auront des conséquences opposées, bloquant la floraison.

Les cultivateurs de cannabis ont également su profiter des avantages de ses hormones, spécialement pour faire germer des graines anciennes ou mal conservées et même pour produire des graines féminisées. En effet, en appliquant la concentration correcte l’acide gibbérellique provoque la formation de fleurs mâles sur des exemplaires femelle, quelque chose de similaire à l’utilisation du STS (Thiosulfate d’argent). Le GA3 peut se trouver sur le marché de différentes façons, même si nous vous conseillons les produits à base d’algues comme le kelp, qui en plus contiennent d’autres phytohormones et macro et micro nutriments.

Acide abscissique

Les fonctions des acides abscissiques sont :

• Empêcher la croissance de nouveaux bourgeons
• Promouvoir la léthargie des graines
• Stimule la fermeture des stomates, retenant la transpiration
• Mécanisme de réponse devant le stress environnemental
• Inhibition de la maturation des fruits
• Développement des anthocyanes
• Abscision de fleurs et de fruits
• Sénescence des feuilles
• Augmente l’enracinement

Alors que le reste des hormones que nous avons vu jusqu’à présent agissent en stimulant la croissance, l’acide abscissique bloque la croissance, en contrant l’effet des autres phytohormones.

L’acide abscissique (ABA) a été isolé pour la première fois dans la décennie de 1960, étant extrait de la fleur du coton. Son nom provient de la croyance du fait qu’il s’agissait de l’hormone responsable de l’abscission des plantes (la séparation des feuilles et des fruits), même si plus tard il a été déterminé que son rôle dans ce processus est plutôt minoritaire. Cependant, elle est indispensable pour réguler les réponses de la plante face à des sources de stress environnementaux comme le manque d’arrosage ou les baisses de températures, mais également pour assurer la survie de l’espèce ; d’un côté, elle empêche la germination des graines durant l’automne et l’hiver, ce qui entraînerait probablement une mort prématuré. D’un autre, elle enverra des signaux pour arrêter la production de nouvelles feuilles en cas de sécheresse.

A partir de ces caractéristiques, ABA empêche aussi bien la maturation des fruits que la photosynthèse, en plus de retarder la division cellulaire et réduire la transpiration. Cependant, ces effets peuvent jouer en faveur de la plante dans les cas extrêmes comme les excès de froid ou de chaleur, sécheresse, salinité du sol ou parasites et maladies. Les plantes produisent ABA dans leurs fleurs au fur et à mesure que l’hiver approche, ce qui détient sa croissance. En conditions de sécheresse, elle sera produite dans la zone radiculaire et sera transporté jusqu’aux feuilles pour stimuler la fermeture des stomates, en arrêtant temporairement la transpiration et réduisant ainsi les besoins hydriques de la plante.

Son utilisation en agriculture ce centre principalement sur cet aspect, elle est appliquée dans le cas de périodes de sécheresse pour réduire les besoins de la plante et que celle-ci puisse survivre jusqu’à de meilleures conditions. Elle est également utilisée pour augmenter la dormance ou la léthargie des graines, mais également pour incrémenter les tons rouges pour des variétés de raisin, en stimulant la biosynthèse des anthocyanes.

Ethylène

Comme nous l’avons dit, l’éthylène est directement impliqué dans les processus suivants :

• Stimulation et régulation de la maturation des fruits
• Favorise la germination
• Stimule la sénescence des feuilles
• Favorise l’abscision des feuilles
• Aide la plante à survivre dans des conditions de manque d’oxygène (Inondations)
• Réponse au stress, particulièrement en salinité
• Augmente la distance entre les nœuds et pétioles
• Détermination du sexe de la plante
• Développement de fleurs femelles

L’Ethylène est un hydrocarbure inflammable très versatile et largement utilisé dans l’industrie chimique. D’ailleurs, sa production est plus importante que n’importe quel autre composant organique dans le monde, la plupart destinée à la fabrication de polyéthylène, l’un des plastiques les plus utilisés au jour d’aujourd’hui.

L’éthylène se produit de façon naturelle avec la décomposition du méthylène et il est produit dans toutes les parties de la plante. Son action contrebalance les effets des auxines, c’est celle qui active le processus de maturation et de vieillissement des plantes.

L’équilibre entre auxines et éthylène joue un rôle important dans l’abscision des feuilles en fin de saison, quand l’hiver s’approche les basses températures activent la production d’éthylène en même temps que la diminution des quantités d’auxines. Elle s’utilise beaucoup en agriculture pour forcer la maturation des fruits qui, pour quelque raison que ce soit, ont été récoltés trop tôt. Vous avez surement observé ce phénomène dans le cas de maintenir le fruit dans un sac en papier pour accélérer sa maturation, ou si vous avez mis une pomme ou une banane mûre à côté d’autres fruits.

Par rapport à la culture du cannabis, son rôle dans la détermination du sexe est sans aucun doute l’aspect le plus exploité. En effet, en appliquant un agent inhibiteur de production ou d’action de l’éthylène, on encouragera l’apparition de fleurs mâles sur des individus femelle, ce qui a emmené à l’époque la production de graines de cannabis féminisées à grande échelle.

Autres Phytohormones :

Triacontanol : Produit de façon naturelle et présente dans les cires épicuticulaire, la luzerne et dans la cire des abeilles, c’est un puissant stimulateur de croissance qui augmente les niveaux de chlorophylles, en potentialisant la photosynthèse et en augmentant le rythme de croissance et de division cellulaire.

Le triacontanol peut s’appliquer sou forme de thé de plantes de luzerne (fraiches ou sèches), mais également de thé de graines germées de luzerne. Il faut dire que la concentration qui peut s’obtenir est très grande, il faudra donc l’appliquer avec précaution et ne pas trop la doser.

Jasmonate : Extrait la première fois de l’huile du jasmin, le principal est connue comme acide jasmonique (AJ). Les jasmonates ont un rôle important dans la relation avec la réponse aux dommages sur les tissus, en réduisant la croissance de la plante pour centrer son métabolisme à réparer les dommages. Elles se synthétisent en réponse aux pathogènes et parasites. Elles possèdent un effet puissant pour promouvoir la sénescence, en bloquant également la croissance de jeunes plantes ou le développement radiculaire. En même temps et durant la floraison, elles jouent un rôle au moment de déterminer le sexe de la plante, elles régulent le début de la formation de fleurs et favorisent la fertilité de ces dernières. Elles agissent de façon curieuse par rapport aux graines ; alors qu’elles peuvent empêcher la germination des graines, elles peuvent favoriser cette étape sur de vieilles graines. Le methyl jasmonate, qui est un dérivé de l’acide jasmonique, s’utilise en agriculture pour augmenter la résistance des plantes.

Brassinostéroïdes : Au sein de ce groupe d’hormones, la première à être isolé (polen de colza) a été la brasinolida, même si les Brassinostéroïdes peuvent se trouver en grand nombre sur d’autres plantes. De nombreuses plantes qui présentent des signes de nanisme souffrent d’une carence de ce type de phytohormones, elles travaillent conjointement avec les auxines pour promouvoir l’expansion cellulaire, la pollinisation ou la division cellulaire. Elles encouragent la différenciation vasculaire et elles sont en relation avec une accélération de la sénescence sur les cellules sur le point de mourir. Elles offrent également une protection face aux conditions adverses comme le froid ou la sécheresse et permettent de se transformer en PGR (en anglais Plant Growth Regulator, régulateur de croissance végétal) de faible impact, respectueux de l’environnement et idéal pour fortifier les cultures.

Acide salicylique : Le nom vous dit surement quelque chose, ce n’est pas pour rien il s’agit du précurseur naturel de l’Aspirine. Il se trouve de façon naturelle et en grande quantité dans les bourgeons de sauge et sur les feuilles d’Aloe Vera. En plus de promouvoir l’enracinement, il joue un rôle important pour la défense de la plante, il est crucial pour activer la résistance systémique acquise, c'est-à-dire, la réponse de la plante face aux attaques pathogènes. De plus, il aide à combattre les fortes températures et le stress hydrique, il influe sur des processus aussi importants que la photosynthèse, la germination, la floraison ou la sénescence. Nous pouvons préparer un thé de bourgeons de sauge en mettant à bouillir simplement les bourgeons frais et les laissant reposer durant la nuit. Ils peuvent s’utiliser aussi bien par application foliaire mais aussi en ajoutant le thé à l’eau d’arrosage, augmentant ainsi la production de racines et la santé en général de la plante.

Strigolactone : Elle régule la sécrétion des auxines, ces composants peuvent empêcher la croissance des branches latérales. Elles sont également en relations avec la synthèse de l’acide abscissique que nous avons vu et ils sont très importants pour établir la symbiose avec des champignons et mycorhizes dans la zone radiculaire, ce qui améliore aussi bien la nutrition de la plante que la vie microbienne.

Acide traumatique : Biosynthétizée par les plantes à partir de la traumatina, elle est en relation intime avec la division cellulaire dans les réponses aux dommages physiques à la plante, protégeant les blessures avec du materiel calleux.

Florigène : Appelé souvent Florigen, il s’agit d’une hormone en relation avec l’induction de la floraison, spécialement en réponse à la photopériode (un mécanisme très compliqué sur lequel d’avantage de recherche sont nécessaire). Il a été démontré qu’il est possible de déclencher la floraison des plantes qui sont en photopériode végétative grâce à une greffe d’une feuille d’une plante se trouvant en floraison. Cette feuille peut se réinjecter dans d’autres plantes en obtenant le même effet. Les chercheurs continue à s’efforcer à isoler cette molécule, qui sans aucun doute pourrait être d’une grande aide pour le cultivateur de cannabis qui souhaite déclencher la floraison de plantes photodépendantes quelque soit la photopériode.

Nous espérons que cet article vous aura aidé à mieux à comprendre le fonctionnement des phytohormones et ce quelles peuvent faire pour améliorer vos culture. Ne laissez pas passer l’énorme pouvoir qu’elles proposent !

En vous souhaitant de bonnes cultures !

Bibliographie utilisée :

• Phytohormones and Beneficial Microbes : Essential Components for Plants to Balance Stress and Fitness – Diffuza Egamberdieva, Stephan J. Wirth, Abdulaziz A. Alqarawi, Elsayed F. Abd_Allah, and Abeer Hashem
• Plant hormone transporters: what we know and what we would like to know (2017) – Jiyoung Park, Youngsook Lee, Enrico Martinoia, and Markus Geisler
• Auxin transport routes in plant development (2009) – Jan Petrášek, Jiří Friml
• Skoog, F., and Miller, C.O. (1957). Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissue cultures in vitro. Symp. Soc. Exp. Biol. 11, 118–131.
• Brassinosteroids and Plant Steroid Hormone Signaling – Gerard J. Bishop1,a and Csaba Konczb
• Jasmonate action in plant growth and development – Huang Huang, Bei Liu, Liangyu Liu, Susheng Song
• Induction of Male Flowers on Female Plants of Cannabis sativa by Gibberellins and Its Inhibition by Abscisic Acid It. – H.Y. Mohan Ram and V.S. Jaiswal 1972
• W.B. Miller, in Encyclopedia of Applied Plant Sciences, 2003
• Natural Sources of Gibberellic Acid Extraction – Victoria Martin
• Silver thiosulphate: An experimental tool in plant science. H.Veen 1983
• The Chemical Composition and Biological Properties of Coconut (Cocos nucifera L.) Water – Jean W. H. Yong, Liya Ge, Yan Fei Ng, and Swee Ngin Tan