Ail et produits à base d'ail pour une agriculture durable
Utilisation de l'extrait et du substrat d'ail en cultures légumières pour la protection contre les agents pathogènes et la biostimulation de leur croissance.
Description
L'ail est cultivé depuis des siècles et est renommé pour son goût piquant et ses propriétés médicinales. Ses composés soufrés, tels que l'allicine, contribuent à son goût distinctif et à divers avantages pour la santé, notamment des propriétés antibactériennes, antifongiques et antioxydantes.
Ces produits ont attiré l'attention en tant qu'alternatives naturelles aux fongicides et pesticides synthétiques en agriculture, montrant une activité antifongique et nématicide efficace contre divers agents pathogènes végétaux.
Au-delà de ses propriétés antifongiques, l'ail présente des effets biostimulants sur les plantes, favorisant la croissance, le développement et la tolérance au stress. Des études suggèrent que les extraits d'ail induisent un état de défense dans les plantes, augmentant leur résistance aux pathogènes et aux stress environnementaux. Ces biostimulants à base d'ail offrent des perspectives prometteuses pour améliorer la qualité et le rendement des cultures tout en réduisant la dépendance aux engrais et pesticides de synthèse.
Molécules d'intérêt et extraction
Les molécules présentes dans les extraits d'ail et les substrats se composent principalement d'allicine et de sulfure de diallyle. On trouve également plusieurs autres molécules d'intérêt telles que l'ajoène, la garlicine et l'éruboside. Pour accéder à ces molécules en vue d'une utilisation ultérieure, plusieurs méthodes d'extraction sont employées afin d'obtenir un accès adéquat.
Extraction
Macération dans l'huile ou dans l'eau
Ce processus implique le broyage des gousses d'ail et leur immersion dans de l'huile ou de l'eau. Le mélange est lentement homogénéisé, et le résidu est ultérieurement filtré pour obtenir un extrait liquide.
Pour fabriquer l'extrait, 1 kg d'ail est écrasé et laissé dans 300 ml d'huile ou d'eau pendant 3 jours[1]. Ce mélange est ensuite filtré et dilué avec de l'eau à 5 ou 10%.
Distillation
Les gousses d'ail écrasées immergées dans l'eau peuvent être soumises à un processus de distillation à la vapeur pour obtenir un extrait qui peut ensuite être dissous dans de l'huile végétale pour une utilisation ultérieure.
Le processus pour obtenir l'extrait est de prendre 1 kg d'ail écrasé dans 500 ml d'eau dans un appareil de distillation. Puis de distiller le mélange jusqu'à l'arrêt de l'extrait huileux. Ensuite, l'extrait est dilué à 5%.
Décoction
1 kg de gousses d'ail écrasées est plongé dans 500 ml d'eau, et le mélange est doucement bouilli pendant 15 à 20 minutes. Le mélange refroidi est ensuite filtré pour obtenir la décoction.
Jus d'ail
Le jus directement extrait de 1 kg de gousses d'ail écrasées peut être utilisé en agriculture. Ce jus peut être dilué dans de l'eau lors de son utilisation[2].
Substrat d'ail
Toutes les parties restantes de la production d'ail peuvent être utilisées comme substrat d'ail. Les tiges coupées après la récolte, la partie d'ail restante après la macération ou le jus, etc.
Produits disponibles sur le marché
Le principal acteur de cette industrie est Ecospray, produisant 3 produits sous forme granulaire et liquide, principalement en tant que nématicides. La société a également des partenariats avec Certis Europe, Biogard IT, etc.
Coût
Il existe de nombreuses variations dans les formulations, telles que les extraits de macération, les concentrés en suspension, etc. Les coûts sont variables et vont de 16 à 45 €/L , soit environ 100 € par sac de 25 kg pour la formulation solide. Le coût peut varier en fonction du pays et du revendeur. La dose prescrite pour les produits commerciaux est de 25 kg/ha.
Le coût de fabrication "maison" de l'extrait individuellement est extrêmement variable en fonction de la disponibilité des sources. Si l'accès à tous les matériaux nécessaires est possible, le coût peut être beaucoup moins élevé par rapport à l'achat direct de produits.
Les coûts peuvent être atténués en utilisant des gousses d'ail rejetées qui ne sont pas aptes à entrer sur le marché.
Réglementation de l'utilisation de l'ail en agriculture
Un comité d'évaluation par les pairs de l'EFSA (Agence Européenne de Sécurité des Aliments) a examiné la réglementation sur l'utilisation des produits d'extrait d'ail en agriculture en juin 2020. Les conclusions indiquent :
- Les utilisations de l'extrait d'ail conformément aux utilisations représentatives en tant que répulsif, insecticide et nématicide sur un large éventail de cultures en agriculture, horticulture, espaces verts, telles que proposées au niveau de l'Union européenne (UE), démontrent une efficacité suffisante contre les organismes cibles.
- Aucune zone critique de préoccupation n'a été identifiée dans le domaine de la toxicologie mammalienne.
- Dans l'ensemble, l'utilisation de l'ail n'est pas considérée comme un problème grave en termes de toxicité écologique et environnementale, et elle présente une efficacité suffisante contre les maladies.
Par conséquent, l'utilisation des produits d'extrait d'ail à des fins agricoles a été autorisée dans l'Union européenne.
Ail en Biocontrôle
Mode d’action
- L'ail et les produits dérivés de l'ail, contenant des composants spécifiques tels que l'allicine et le disulfure de diallyle, agissent comme mécanisme de défense pour les plantes en perturbant la couche externe des germes nuisibles et en perturbant leurs processus cruciaux, entraînant finalement leur destruction[3][4].
- Ces composants ont un impact notable sur la croissance des plantes en influençant la division cellulaire, en maintenant l'équilibre hormonal et en régulant l'activité génique[3].
Utilisation et application
À l'heure actuelle, aucune information disponible n'indique l'utilisation dans des conditions de terrain.
La recherche a évalué l'utilisation du jus d'ail dans des conditions contrôlées, avec des concentrations allant de 50 à 1000 µg/ml.
Par exemple, dans un scénario, des feuilles de tomate provenant de plantes de 3 semaines ont été traitées en les pulvérisant avec du jus d'ail dilué, contenant spécifiquement de 200 à 800 μg/ml contre le mildiou de la tomate (Phytophthora infestans) et le mildiou du concombre (Pseudoperonospora cubensis). Ce traitement implique une application préventive, pouvant être administrée soit par pulvérisation foliaire, soit par arrosage.
Pour le produit contenant la molécule de disulfure de diallyle (formulation émulsionnable), il est appliqué à raison de 10 L/ha, en effectuant une application directe dans le sol.
Maladies et ravageurs ciblés
Les produits à base d'ail en général réduisent sont efficaces contre :
- Le mildiou de la tomate causé par Phytophthora infestans.
- Le mildiou du concombre causé par Pseudoperonospora cubensis.
- Le flétrissement causé par Fusarium sp.
- Les nématodes à galles.
- Les champignons du sol.
De plus, les exsudats racinaires de l'ail ont été notés pour stimuler les systèmes enzymatiques protecteurs d'autres plantes, favorisant leur croissance et réduisant leur sensibilité aux ravageurs et aux maladies.
Effets biostimulants
Reconnus pour leurs composés favorisant la croissance tels que l'amidon, les vitamines, l'allicine et le disulfure de diallyle, les extraits d'ail se sont révélés être des biostimulants remarquables pour les plantes, manifestant toute une gamme d'effets bénéfiques sur leur croissance, leur développement et leur santé globale.
- Grâce à des méthodes d'application telles que la pulvérisation foliaire et la fertirrigation avec un extrait aqueux d'ail, par exemple, cet extrait agit comme un stimulant pour diverses réactions RedOx et physiologiques chez les plantes, impactant l'absorption des nutriments, les pigments photosynthétiques et l'activité racinaire, entraînant ainsi des augmentations significatives de la longueur des feuilles et des racines[5].
- L'ajout du substrat d'ail à court terme peut modifier la biochimie du sol et augmenter l'apport en carbone organique en créant des habitats optimaux pour les micro-organismes. Ces modifications stimulent les processus biologiques, augmentant la productivité du sol et des plantes ainsi que la diversité microbienne. À des concentrations optimales, il déclenche également les réponses de défense des plantes induisant une résistance contre les infections fongiques.
- La formulation de produits à partir d'extraits d'ail se révèle prometteuse, préparant les systèmes de défense des plantes pour une protection avancée contre les maladies fongiques. De plus, la capacité de l'extrait à contrôler l'équilibre hormonal des plantes encourage une fructification, une floraison et une augmentation totale des rendements[6].
Avantages et limites
Explorer les avantages et les limites de l'utilisation de l'ail et des produits à base d'ail est essentiel pour comprendre leur efficacité face au problème croissant de la résistance des ravageurs, en particulier compte tenu des exigences strictes de l'UE en matière de formulations diverses.
Avantages
- Propriétés antifongiques.
- Renforcement des défenses naturelles des plantes.
- Amélioration de la structure du sol et l'enrichissement en nutriments essentiels.
- Stimulation d’une croissance plus saine et plus vigoureuse des cultures.
- Application polyvalente (utilisation sous différentes formes).
- Ces produits sont autorisés en Agriculture Biologique.
- Non-toxicité pour l'environnement.
Limites
- Disponibilité.
- Protection à court terme.
- Non-sélectivité (ils peuvent affecter des organismes bénéfiques).
- Développement de la résistance des ravageurs.
Utilisation de l'ail dans la culture du concombre
Associations culturales
En plus de l'extraction de molécules ayant des avantages en biocontrôle, la culture de l'ail elle-même procure des bénéfices lorsqu'elle est associée à d'autres cultures. Des chercheurs ont démontré qu'un changement dans la structure du sol se produit lorsqu'une monoculture est pratiquée pendant une longue période, la diversité biologique du sol s'appauvrit, entraînant une réduction de la population de bactéries et une augmentation des champignons pathogènes pour les plantes.
Cependant, dans le cas spécifique du concombre, l'association avec l'ail a montré une augmentation de la diversité du sol, comme suit :
- Augmentation de la compétitivité entre les champignons bénéfiques et pathogènes, conduisant à l'autorégulation.
- Diminution des champignons, en particulier des agents pathogènes, et augmentation de la population bactérienne.
Dans le cadre de l'étude sur l'association culturale, elle a été réalisée sous serre avec les conditions suivantes :
- Un plant de concombre et un plant d'ail ont été plantés à 5 cm l'un de l'autre dans des barils.
- L'expérience comprenait quatre traitements :
- Aucune culture (Cont).
- Monoculture de concombres (C).
- Monoculture d'ail (G).
- Association d'ail et de concombre (CG).
Cependant, cette expérience pourrait être étendue à un contexte plus large, avec des plantations de concombres à une échelle non expérimentale, c'est pourquoi elle est mentionnée dans
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cet article[7].
Ces mécanismes liés à la culture de l'ail ont amélioré l'environnement microbien du sol et ont efficacement atténué les dommages causés par l'appauvrissement du sol en termes de diversité en monoculture et de l'augmentation des agents pathogènes (dans ce cas des champignons), favorisant ainsi la croissance des plants de concombre.
D'autres chercheurs ont également constaté que l'ail :
- Stimule la croissance et le développement du concombre : L'application du substrat d'ail a significativement augmenté la hauteur des plants de concombre, la surface foliaire, le diamètre de la tige et la longueur des racines.
- Améliore la disponibilité des nutriments : L'ajout de substrat d'ail a amélioré la disponibilité des nutriments du sol, notamment l'azote, le phosphore et le potassium.
- Améliore la structure et la diversité de la communauté microbienne du sol : L'application du substrat d'ail augmente la diversité et l'abondance des micro-organismes du sol, en particulier des bactéries et des champignons bénéfiques qui favorisent la croissance des plantes et inhibent les agents pathogènes.
- Inhibe efficacement le flétrissement fusarien, une maladie fongique destructive qui affecte les concombres.
- Augmente le rendement du concombre : L'application du substrat d'ail a entraîné une augmentation significative du rendement et de la qualité des fruits de concombre.
La plus forte diminution du pourcentage d'incidence des maladies et les avantages ont été observés avec une dose plus élevée d'ajout de substrat d'ail dans le rapport 5:100 (g/100 g de sol). [7]
- ↑ https://www.cagrouille.com/post/2020/03/30/la-mac%C3%A9ration-dail-quel-usage-au-jardin macération
- ↑ https://youtu.be/-O5gYTYjLaU?si=skECO8GgIzaO2Q6s
- ↑ 3,0 et 3,1 Hayat, S., Cheng, Z., Ahmad, H., Ali, M., Chen, X., & Wang, M. (2016). Garlic, from remedy to stimulant: evaluation of antifungal potential reveals diversity in phytoalexin allicin content among garlic cultivars; allicin containing aqueous garlic extracts trigger antioxidants in cucumber. Frontiers in plant science, 7, 1235.
- ↑ Yang, F., Wang, H., Zhi, C., Chen, B., Zheng, Y., Qiao, L., ... & Cheng, Z. (2021). Garlic volatile diallyl disulfide induced cucumber resistance to downy mildew. International Journal of Molecular Sciences, 22(22), 12328.
- ↑ HAYAT, Sikandar, AHMAD, Husain, ALI, Muhammad, et al. Aqueous garlic extract as a plant biostimulant enhances physiology, improves crop quality and metabolite abundance, and primes the defense responses of receiver plants. Applied Sciences, 2018, vol. 8, no 9, p. 1505.
- ↑ Ali A, Ghani MI, Haiyan D, Iqbal M, Cheng Z, Cai Z. Garlic Substrate Induces Cucumber Growth Development and Decreases Fusarium Wilt through Regulation of Soil Microbial Community Structure and Diversity in Replanted Disturbed Soil. Int J Mol Sci. 2020 Aug 20;21(17):6008. doi: 10.3390/ijms21176008. PMID: 32825476; PMCID: PMC7504009.
- ↑ 7,0 7,1 et 7,2 Du, L., Huang, B., Du, N., Guo, S., Shu, S., & Sun, J. (2017). Effects of Garlic/Cucumber Relay Intercropping on Soil Enzyme Activities and the Microbial Environment in Continuous Cropping. HortScience horts, 52(1), 78-84. Retrieved Dec 3, 2023, from https://doi.org/10.21273/HORTSCI11442-16
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