Identification des algues du Sahara septentrional
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[Tapez un texte] UNIVERSITE KASDI MERBAH, OUARGLA FACULTE DES SC IENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE DEPARTEMENT DES SCIENCES AGRONOMIQUES Projet de Fin d’Etudes En vue de l’obtention du diplôme de MASTER Académique Domaine : Sciences de la nature et de la vie Filière : Science agronomique Spécialité : Phytoprotection et environnement Présenté par : BABAOUSMAIL Mahfoud Thème Identification des algues du Sahara septentrional: L’effet des algues sur le stress salin (cas de la région de Ouargla) Soutenu publiquement le : 09/06/2014 Devant le jury : IDDER Mohamed Azzedine NILI Mohammed sghir BEATA Messyasz SAGGAI Ali MCA MCA Dr MAA Président Promoteur Co-promotrice Examinateur Année universitaire : 2014/2015 UKM Ouargla UKM Ouargla UAM Pologne UKM Ouargla [Tapez un texte] Dédicace A ma chère mère et cher père A mes frères et ma sœur A toute ma famille A tous mes amis Je dédie ce travail [Tapez un texte] Remerciements Nous remercions tout d’abord le bon Dieu qui nous a donné le courage et la patience pour terminer ce modeste travail. Je remercie Mr NILI M S. (Maître de conférences, Enseignant chercheur à l’Université KASDI MERBAH Ouargla), qui a dirigé ce travail, de ses encouragements incessants et de tous les efforts qu’il a fait pour mener à bien ce travail. Je remercie Mme BEATA Messyasz, Maître de conférences, Enseignante chercheur de UAM Poznan, Pologne, d'être mon co-promotrice et de son attention et ses conseils, m'ont permis durant la réalisation de ce travail d'acquérir une autonomie dans la recherche. Je remercie tout particulièrement Monsieur IDDER M Maître de conférences, Enseignant Chercheur d’université KASDI MERBAH, qui à bienvoulu présider le jury de cette soutenance.. Je remercie également Monsieur SAGGAI A, Maître de conférences, Enseignante chercheur de l'Université KASDI MERBAH Ouargla, d’avoir accepté d’évaluer ce modeste travail. Je remercie infiniment mes enseignons pour leurs soutiens (DADDI BOUHOUNE M, M Belaroussi M, Mme Mananami R) Et sans oublier de remercier M BABAOUSMAIL J pour son aide et ces précieux conseils. [Tapez un texte] Liste des tableaux Numéro Tableau 01 Tab 02 Titre du tableau Liste des espèces identifiées selon la classe Liste des espèces identifiées selon le site d’échantillonnage Page 16 18 [Tapez un texte] Liste des figures Numéro Fig 01 Fig 02 Fig 03 Fig 04 Fig 05 Fig 06 Fig 07 Fig 08 Fig 09 Fig 10 Fig 11 Fig 12 Fig 13 Fig 14 Fig 15 Fig 16 Fig 17 Fig 18 Fig 19 Titre de figure Diagramme Ombrothérmique de GAUSSEN Climagramme d’EMBERGER Schéma d'un filet à plancton Méthodologie du travail Répartition des espèces selon leurs classes Répartition des espèces selon le site d’échantillonnage Coupes transversales au niveau de la tige tu tomate L’effet de l’extrait sur la longueur de la tige L’effet de l’extrait sur le nombre des ramifications L’effet de l’extrait sur le nombre des feuilles L’effet de l’extrait sur le nombre des fleurs L’effet de l’extrait sur la CE du sol Les moyennes de la CE du sol après le traitement par l’extrait L’effet de l’extrait sur le PH du sol Les moyennes de PH du sol après le traitement par l’extrait L’effet du compost sur la longueur de la tige L’effet du compost sur le nombre des ramifications L’effet du compost sur le nombre des feuilles L’effet du compost sur le nombre des fleurs Page 07 08 10 15 17 19 24 26 27 28 29 29 30 31 31 32 33 34 35 [Tapez un texte] Liste des photos Numéro Photo 01 Photo 02 Photo 03 Photo 04 Photo 05 Photo 06 Photo 07 Photo 08 Photo 09 Photo 10 Photo 11 Photo 12 Photo 13 Photo 14 Photo 15 Photo 16 Photo 17 Photo 18 Photo 19 Photo 20 Photo 21 Photo 22 Photo 23 Photo 24 Photo 25 Photo 26 Photo 27 Titre de Photo Sites d’échantillonnage (photo satellite) Chott d’Ain el Baida (S1) Drain a coté du Chott (S2) Drain a l’intérieur de l’exploitation agricole de l’université. Bassin d’élevage à Hassi Ben Abdellah (S4) Dispositif expérimental de l’extrait Dispositif expérimental du compost Oocystis lacustris Chroococcus turgidus Navicula sp Achnanthidium minutissimum Spirulina maior a-Gomphosphaeria aponina b-colonies d’ Aphanocapsa delicatissima a-Gloeotrichia echinulata b- Haematococcus pluvialis granulatum a-Cosmarium sp, b- Nitzschia sigmoidea Phormidium granulatum Golenkinia radiata Nitzschia sigmoidea Dunaliella Salina Tribonema sp Spirogyra sp Encyonema affinis, b- Nitzschia pellucida a-Monoraphidium contortum,b- Monoraphidium komarkovae Comparaison entre les plantes traités par l’extrait à la fin de l’expérience J50 Comparaison entre la plante traitée par D2 et celle de D4 Comparaison morphologique entre les plantes traitées par le compost (T1) et les témoins (T0) Comparaison morphologique entre les plantes traitées par le compost (T1) et les témoins (T0) stade floraison La fructification chez une plante traitée par le compost (T1) Page 09 09 09 09 09 12 14 20 20 20 20 21 21 21 21 22 22 22 22 23 23 23 23 25 25 34 35 36 [Tapez un texte] Liste des abréviations ASP CE Conductivité électrique Chl A chlorophyll A D Dose PPM Partie par million S Site SOD Super Oxide Dustumase T Traitement [Tapez un texte] Sommaire Introduction …………………………………………………………………………… 01 Synthèse bibliographique …………………………………………………………….. 03 I. Les algues…………………………………………………………………………… 03 I.1. Classification……………………………………………………………………… 03 I.2. Leur utilisation en agronomie……………………………………………………... 03 I.3. Leur utilisation en protection des végétaux………………………………………. 05 II. Généralités sur la salinité …………………………………………………………. 05 II.1. Stress salin ……………………………………………………………………….. 05 II.2. Conséquences de la salinité sur la plante ………………………………………… 05 III. La tomate…………………………………………………………………………... 06 Matériel et méthodes………………………………………………………………... 07 I. Identification des algues……………………………………………………………... 07 I.1. Présentation de la région d’étude………………………………………………….. 07 I.1.1. Situation géographique …………………………………………………………. 07 I.1.2. Synthèse climatique …………………………………………………………….. 07 I.1.2.1 Diagramme Ombrothérmique de GAUSSEN………………………………… 07 I.1.2.2. Climagramme d’EMBERGER……………………………………………….. 08 I.2. Echantillonnage et collecte des algues……………………………………………. 08 I.2.1. Sites d’échantillonnages…………………………………………………………. 08 I.2.2. Echantillonnage.…………………………………………………………………. 10 I.2.3. Identification des micro algues ………………………………………………… 10 II. L’effet d’extrait d’algue Spirogyra sur le stress salin de la tomate………………… 11 II.1. Préparation de l’extrait d’algue …………………………….……………………. 11 II.2. Dispositif expérimental…………………………………………………………. 11 II.3. Conditions de croissance ………………………………………………………… 12 II.4. Application du stress …………………………………………………………….. 12 II.5. Analyses du sol ………………………………………………………………….. 12 II.6. Site d’étude ………………………………………………………………………. 13 II.7. Etude du matériel végétal ………………………………………………………... 13 II.8. Analyse statistique……………………………………………………………….. 13 III. L’effet du compost d’algue Spirogyra sur la tomate………………………………. 13 III.1. Compostage ………………………………………………………………………….. 13 [Tapez un texte] III.2. Dispositif expérimental…………………………………………………………. 13 III.3. Application du stress……………………………………………………………. 14 III.4. Etude du matériel végétal ………………………………………………………. 14 . Résultats …………….………………………………………………………………… 16 I. Identification des algues............................................................................................... 16 I.1. Liste des espèces identifiées selon la classe ………………………………………. 16 I.2. Liste des espèces identifiées selon le site d’échantillonnage……………………... 18 II. L’effet d’extrait d’algue Spirogyra sur le stress salin de la tomate……………….. 24 II.1 Caractérisation de l’extrait ………………………………………………………. 24 II.2. L’effet d’extrait d’algue sur le végétal…………………………………………… 24 II.2.1. Observation à l’œil nu…………………………………………………….…….. 24 II.2.2. Les mesures biométriques……………………………………………………… 26 II.2.2.1. La longueur de la tige ……………………………………………………….. 26 II.2.2.2 Nombre de ramifications …………………………………………………….. 26 II.2.2.3. Nombre des feuilles …………………………………………………………. 27 II.2.2.4. Nombre de fleurs ……………………………………………………………. 28 II.3.L’effet d’extrait d’algue sur le sol………………………………………………… 29 II.3.1. La conductivité électrique……………………………………………………... 29 II.3.2. PH du sol ………………………………………………………………………. 30 III .L’effet du compost d’algue Spirogyra sur la tomate………………………………. 32 III.1. L’effet du compost d’algue sur le végétal……………………………………….. 32 III.1.1. La longueur de la tige ……………………………………………………….... 32 III.1.2. Nombre des ramifications …………………………………………………….. 32 III.1.3. Nombre des feuilles …………………………………………………………… 33 III.1.4. Nombre des fleurs ………………………………………………………….…. 34 III.1.5. La fructification …………………………………………………………….... 36 Discussion……………………………………………………………………………. 37 I. Identification des algues……………………………………………………………... 37 II. L’effet d’extrait d’algue Spirogyra sur la tomate …………………………………. 38 III. L’effet du compost d’algue Spirogyra sur le stress salin ………………………… 41 Conclusion……………………………………………………………………………... 43 Introduction Introduction : La salinisation des sols et de l’eau, est l’un des principaux facteurs abiotiques qui limitent la productivité végétale (Al-karaki, 2000; Baatour et al., 2004), et le rendement agricole (Zid et Grignon., 1991; Zhu., 2001). Dans les écosystèmes arides et semi arides, elle résulte des fortes évaporations d’eau à partir du sol (Munns et al., 2006) et d’une irrégulière et insuffisante pluviométrie (Mezni et al., 2002). Les plantes répondent aux contraintes de l’environnement par de nombreux changements, révèlent le caractère multifactoriel des mécanismes de tolérance et d’adaptation aux stress abiotiques. La réponse au sel des espèces végétales, dépend de l’espèce même, de sa variété, de la concentration en sel et du stade de développement de la plante (Ben naceur et al., 2005). En conditions stressantes, les plantes peuvent réagir en mettant en œuvre des mécanismes, entre autres, physiologiques (Kylin et Quatrano., 1975; Parida et DAS., 2005) et biochimiques (Brugnoli et Lauteri., 1991) impliquant une activité enzymatique (Stephanopoulus., 1999; Chaffei et al., 2004). Ainsi, par la synthèse de composés organiques ayant un rôle d’osmoprotecteurs (Rathinasabapathi et al., 2000) ou de régulateurs osmotiques (MCCUE et HANSON., 1990 ; SANNADA et al., 1995; HUANG et al., 2000,). L’extrait d'algue est l’un des composés anti-stress efficace qui est un bio-stimulant utilisé en tant que conditionneur de sol pour améliorer la croissance des plantes (Hurtado et al., 2009). Plusieurs études ont révélé les avantages d'extraits d'algues sur les plantes tel-que l'amélioration de la performance des cultures et le rendement et l’amélioration de la résistance au stress biotique et abiotique (Eyras et al 2008;. Norrie et Keathley 2006). Les extraits d'algues pourraient également améliorer la disponibilité des nutriments et la productivité (Aziz et al., 2011). Les extraits d'algues ont également la capacité d'améliorer la tolérance au stress chez nombreuses espèces de plantes par augmentation de la concentration des molécules bioactives, notamment des antioxydants dans les plantes traitées (Fan et al 2011;. Rayirath et al.2009). A titre d’exemple, une étude menée par Amira et al. (2014) a montré la capacité d’extrait d’algues à diminuer l’effet négatif du stress salin de l’aubergine en Egypte Ce travail s’inscrit dans le cadre de la thématique de la lutte biologique contre la salinité comme facteur abiotique, problème majeur dans la région d’Ouargla, en utilisant des algues, 1 Introduction disponibles dans la région. A nos connaissances, aucun travail similaire n’a été réalisé en Algérie. L’objectif de ce travail consiste à : L’identification de quelques algues de la région d’Ouargla. L’Etude de l’effet de l’extrait d’algue Spirogyra sur : La diminution de l’effet négative du stresse salin. L’amélioration des caractères morphologiques de la plante teste, la tomate. Les caractères physico-chimiques du sol par l’utilisation d’extrait d’algue. L’étude de l’effet du compost d’algue sur les caractères morphologiques de la tomate. 2 Synthèse bibliographique Synthèse bibliographique I. Les algues Les algues sont des organismes chlorophylliens se développant dans l’eau ou dans des milieux très humides. Bien que surtout abondantes dans les eaux des mers, des lacs, des mares, des eaux courantes et des eaux thermales, on en trouve également sur les rochers humides et sur la terre. I.1. Classification Groupées avec les champignons dans la division des Thallophytes, les algues constituent en réalité un vaste ensemble hétérogène d’embranchements très distincts les uns des autres et n’ayant entre eux que peu de caractères communs (FELDMANN, 1963). La distinction entre ces différents embranchements d’algues est faite d’après des caractères d’ordre cytologique et biochimique ainsi que des différences de structure et de mode de reproduction. En dehors de nombreuses formes unicellulaires, on trouve des algues pluricellulaires formant des thalles sans feuilles, ni tiges, ni racines, ni vaisseaux conducteurs. Les algues d’eau douce comprennent un peu plus de 1100 genres et environ quatorze mille espèces répartis dans le monde.. De manière générale, cinq groupes caractéristiques appartenant à deux règnes différents sont à distingue : • Des Eucaryotes: - les Diatomées, - les Péridiniens ou Dinophycées, - les Prymnésiophycées ou Coccolithophoridés, - les Silicoflagellés ou Chrysophycées • Des Eubactéries ou vraies bactéries (Procaryotes) : Les Cyanobactéries I.2. Leur utilisation en agronomie Initialement employées entières, sous forme d'amendement organique, les algues sont actuellement de plus en plus utilisées sous forme d'extraits liquides. Les premières 3 Synthèse bibliographique pulvérisations foliaires d'extraits d'algues sur les plantes ont eu lieu en 1950, époque où le concept de nutrition des plantes était encore fondé sur le principe que les racines étaient les organes d'absorption des éléments minéraux du sol et les feuilles ceux de l'assimilation carbonée. Bien que la nutrition foliaire soit déjà utilisée à cette époque pour corriger les carences en oligoéléments, elle ne s'est développée dans le cadre de la fertilisation générale des plantes que vers les années 1960, favorisant la vente d'extraits d'algues. Depuis cette époque, de nombreux essais ont été entrepris pour montrer l'efficacité de ces produits. Toutefois, beaucoup d'articles ont été écrits dans un intérêt plus commercial que scientifique, et doivent donc être considérés avec prudence. Divers effets phytoactifs de ces extraits d'algues marines ont cependant pu être mis en évidence malgré des résultats parfois irréguliers. Une synthèse bibliographique des effets observés suite à l'application de ces extraits sur les plantes cultivées a été réalisée par (Jolivet et al. 1991). De nombreux effets bénéfiques y sont rapportés, tel l'amélioration du taux de germination, l'augmentation des rendements, l'augmentation de la résistance au froid, à certaines maladies, l'intensification de l'absorption des éléments minéraux du sol ou encore la durée de conservation des fruits. Le deuxième type de composants, les éléments minéraux et acides aminés, revêt une importance pour la nutrition humaine et la nutrition des plantes (dans le cas d'amendements organiques). En effet, la richesse de ces organismes en oligo-éléments et en vitamines suscite un intérêt grandissant dans les pays occidentaux ( Bruneton, 1993). Les bétaïnes, dérivées d'acides aminés, sont des molécules osmo-compatibles dont on a montré les effets bénéfiques lors de leur application sur les plantes pour l'adaptation au stress thermique, hydrique et salin ( McNeil et al., 1999 ; Mäkelä et al., 1999 ). Les sucres simples dominants sont fréquemment des polyols : D-mannitol et le Dsorbitol. Il s'agit souvent de composés osmo-compatibles pour les cellules, résultant d'une adaptation au milieu salin. Le mannitol a également des propriétés chélatantes exploitables pour la nutrition minérale des plantes. Plusieurs phytohormones ont été identifiées dans des produits obtenus au départ d'algues marines. Ainsi, on trouve la présence d'auxines et cytokynines dans la plupart des extraits. La présence de gibbérellines a aussi été constatée dans les produits frais, mais leur activité chute drastiquement jusqu'à des niveaux négligeables suite au conditionnement. L'acide abscissique a également été identifié dans ces produits. 4 Synthèse bibliographique Bien que le mode d'action des extraits d'algues ne soit pas entièrement élucidé, les effets observés suite à l'application de ces produits proviendraient essentiellement des phytohormones et des polysaccharides. Les phytohormones présentes en faibles quantités (principalement cytokinines) agiraient au niveau du développement des organes, tandis que les polysaccharides seraient impliqués dans la stimulation des réactions de défenses naturelles des plantes (éliciteurs). I.3. Leur utilisation en protection des végétaux Mercier et al. (2001) ont ainsi pu montrer que les carraghénanes (polysaccharides constitutifs des parois cellulaires de diverses algues rouges) avaient un effet identique à celui de l'éliciteur connu de Phytophtora parasitica var. nicotianae sur des plants de tabacs. La laminarine (-1,3- glucane) s'est avérée être un éliciteur chez le tabac et augmenter la protection des feuilles de tabac envers la bactérie pathogène E. carotovora ( Klarzynski et al., 2000). Aziz et al. (2003) ont également pu mettre en évidence la fonction élicitrice de ce polysaccharide de réserve chez la vigne et ont pu montrer l'induction de la protection envers des pathogènes (en particulier Botrytis cinerea et Plasmopara viticola). De par cette fonction élicitrice, les extraits d'algues pourraient devenir un allié important dans la protection des cultures, dans un contexte grandissant de préoccupation de l'environnement. II. Généralités sur la salinité II.1. Stress salin Le stress salin est un excès d'ions, en particulier, mais pas exclusivement, aux ions Na+ et Cl- (HOPKINS., 2003). Le stress salin est dû à la présence de quantités importantes de sels potentiels hydriques. Il réduit fortement la disponibilité de l'eau pour les plantes, on parle alors de milieu "physiologiquement sec" (TREMBUN., 2000). La quantité de sels dans le sol que les plantes peuvent supporter sans grand dommage pour leur culture, varie avec les familles, les genres et les espèces, mais aussi les variétés considérées (LEVIGNERON et al., 1995). II.2. Conséquences de la salinité sur la plante La salinité est l'un des facteurs limitant pour la croissance des plantes. Les effets de la salinité sont: l'arrêt de la croissance, le dépérissement des tissus sous forme de 5 Synthèse bibliographique nécroses marginales, suivi par une perte de turgescence, par une chute des feuilles et finalement par la mort de la plante (ZID., 1982). La salinité provoque le plus souvent un retard dans le développement (GILL., 1979; ELMEKKAOUI., 1990 et BOUKACHABIA., 1993) et d'une manière générale la hauteur, le diamètre des tiges des différentes espèces, ainsi que la grosseur des fruits, diminuent d'une façon importantes avec l'augmentation de la salinité: c'est le cas de riz (KHAN et al., 1997) et de la pomme de terre (BOUAZIZ., 1980). D'une façon générale, la tolérance au sel n'est pas constante pour une même espèce ou variété. Elle peut changer en fonction de l'espèce, du génotype, de l'âge et de l'état physiologique de l'organe. A titre d’exemple, l'orge et le blé sont particulièrement résistants à la salinité après la germination (ELMEKKAOUI., 1990). III. La tomate La tomate Lycopersicum esculentum Mill appartient à la famille des solanacées, d’origine tropicale (Amérique latine) (ANONYME, 1999). Comme c’est une culture à cycle assez court qui donne un haut rendement, elle a de bonnes perspectives économiques et la superficie cultivée s’agrandit de jour en jour. La consommation des fruits de la tomate contribue à un régime sain et équilibré (SHANKARA et al . 2005). Le fruit est riche en potassium, antioxydants, magnésium, phosphore, vitamines A-BC et E, fibres et sels minéraux. La tomate est un allié de votre minceur car elle a un faible apport calorique (MORARD, 2013). La tolérance de la tomate à la salinité a fait l’objet de plusieurs études (Shalhevet & Yaron, 1973). D’après ces auteurs, la tomate est moyennement tolérante à la salinité. Cependant, cette tolérance varie d’une espèce à l’autre et même entre les variétés d’une même espèce (Cruz & Cuartero, 1990). Des différences de sensibilité au sel ont été constatées entre différentes variétés de tomate appartenant à l’espèce cultivée Lycopersicon esculentum et entre les espèces sauvages de tomate aussi bien in vitro qu’in vivo (Amor, 199 6 Matériel et méthodes Matériel et méthodes I. Identification des algues I.1. Présentation de la région d’étude I.1.1. Situation géographique La wilaya de Ouargla est située au sud est de l’Algérie. à environ 800 km de la capitale Alger. Elle est l’une des principales oasis du sud algérien. Elle se trouve au fond d’une large cuvette de la vallée d’Oued M’ya. La ville de Ouargla, chef lieu de la wilaya, est située à une altitude de 157 m, ses coordonnées géographique sont 31°85’ latitude Nord et 5°20’ longitude Est. I.1.2.Synthèse climatique Une caractérisation globale du climat peut être réalisée par l’emploi d’indices ou des diagrammes climatiques. Pour caractériser le climat de Ouargla, nous utiliserons l’indice de d’Emberger, ainsi que le diagramme Ombrothermique de Gaussen. I.1.2.1. Diagramme Ombrothérmique de GAUSSEN La figure 01 indique que la période sèche dans la région de Ouargla s’étend sur toute l’année 2014. Figure 01: Diagramme Ombrothérmique de la région de Ouargla (1990- 2004) (2014) 7 Matériel et méthodes I.1.2.2. Climagramme d’EMBERGER Il permet de connaitre l’étage bioclimatique de la région d’étude. Il dépend des températures minimale et maximale et des précipitations. Pour la station de Ouargla et pour la période 2004-2014, le bioclimat st type hyper aride (saharien) à hivers doux (Figure02). Figure 02: Climagramme d'Emberger pour la région de Ouargla I.2. Echantillonnage et collecte des algues I.2.1. Sites d’échantillonnages Le plan d’échantillonnage a été réalisé entre Décembre 2014 à Mai 2015, sur 4 sites : Site 01: Se trouve au Chott d’Ain el Baida. Site 02 : Drain à proximité du Chott. Site 03: Drain à l’intérieur de l’exploitation agricole de l’université. 8 Matériel et méthodes Site 04 : Bassin d’élevage de poissons d’une exploitation à Hassi Ben Abdellah. N S4 S1 S2 S3 2 Km Photo 01: Sites d’échantillonnage (photo satellite) Google earth 2015 Photo 03: Drain a coté du Chott (S2) Photo 02: Chott d’Ain el Baida (S1) 9 Matériel et méthodes Photo 04: Drain a l’intérieur de l’exploitation Photo 05: Bassin d’élevage à Hassi Ben Abdellah (S4) I.2.2. Echantillonnage : agricole de l’université. (S3) L’échantillonnage a été réalisé à l'aide d'un filet à plancton de 20 µm de vide de maille muni d'un collecteur (Figure 03). Bride Collier en toile Maille de 20µm Poids Collecteur Robinet d’arrêt Figure03: Schéma d'un filet à plancton - cette opération consiste à filtrer l'eau de surface (à 20 cm en dessous de la surface de l'eau) puis à transférer le contenu du collecteur dans un flacon en verre ombré contenant 5ml d'éthanol à10%. Les échantillons doivent être transportés dans une glacière au frais et a l’obscurité, s'ils ne sont pas analysés immédiatement. I.2.3. Identification des micro algues: La détermination des espèces récoltés a été effectué par l'observation sous microscope optique des caractères morpho-anatomiques (forme, taille et couleur) représentant les clés d'identification retenues par (Algae Identification, labguide ,Agriculture and Agri-Food Canada, Agri-Environment Services Branch,2011) en collaboration avec une spécialiste en 10 Matériel et méthodes phycologie Dr. Meysser Beata Laboratoire d’hydrobiologie Université ADAM MIESKIEWICZ de Poznan, Pologne. II. L’effet d’extrait d’algue Spirogyra sur le stress salin de la tomate II.1. Préparation d’extrait d’algue : La collecte des macro-algues a été faite à l’aide d’un filet, les algues sont placés ensuite dans un sac en plastique. Les algues collectés ont été ramenés au laboratoire dans un sac plastique. Les échantillons ont été lavés avec de l'eau du robinet pour éliminer les débris, séchées pendant 07 jours à l’air libre, et ensuite broyé dans un broyeur (RETSCH SM100) pour obtenir 1000 g de poudre d'algues. 5000 ml d’eau a été ajoutée, et le contenu a été chauffé pendant 45 min à 60° C dans un bain marie (modifié d'après Rathore et al. 2009). Après refroidissement, le contenu a été filtré à travers quatre couches de tissu mousseline. Le filtrat récupéré (4000 ml) 20% (p/v) d'extrait d'algue est dilué en cinq concentrations différentes, 0% (témoin), 0,8%, 2%, 6% et 10% (v/v) ont été préparées en utilisant l’eau distillée , ces concentrations ont été utilisés par Kumari et al (2011) dans ses expériences sur la tomate. II.2. Dispositif expérimental La plante teste cultivée pour la présente étude était la tomate L. esculentum Mill. (Solanaceae), Des plantules 45-jours- de la tomate, ont étés obtenus à partir d'une pépinière commerciale locale où des plants saines de taille uniforme ont été sélectionnés et transplantées le 13 Janvier 2015, dans des pots (16,5 cm diamètre) contenant 2 Kg du sable et un peu de gravier au fond. Un traitement donné aux plantes en pot, sous forme d’arrosage du sol avec une série de concentrations (0%, 0,8%, 2%, 8% et 10%) de l'extrait d'algue. 100 ml d’extrait a été appliquée, tous les 15 jours. 11 Matériel et méthodes Photo 05: Dispositif expérimental de l’extrait II.3. Conditions de croissance : La température et l’humidité à l’intérieur de la serre sont très variables car elles dépendent des conditions climatiques variant tout au long du jour et de la nuit. Pendant la journée, la température peut monter jusqu’à 35°C, alors qu’elle descend à 10°C pendant la nuit. L’humidité présente dans la serre est beaucoup plus élevée lorsque les autres cultures sont arrosées. La durée d’ensoleillement varie entre 10 et 12h selon la météo et le mois de l’année. II.4. Application du stress : L’arrosage des plantes se fait au moyen d’arroseur manuel chaque 5 jours jusqu’a atteindre la capacité de rétention en eau. L’eau utilisée pour l’irrigation provient du forage a l’intérieur de l’exploitation, cette eau est très salée (C.E à 25°C= 5,6 dS/m). II.5. Analyses du sol : - Le pH Le pH de l’extrait du rapport 1/2.5 est mesuré à l’aide d’un pH-mètre à électrode en verre (BAIZE, 2000). - La conductivité électrique (CE) La conductivité électrique a été déterminée par un conductimètre à une température de 12 Matériel et méthodes 25°C avec un rapport sol/solution de 1/5. La conductivité dépend de la concentration de sels dissous dans la solution du sol. II.6. Site d’étude : L’expérience s’est déroulée dans une serre se trouvant à l’exploitation de l’université d’Ouargla, Algérie. II.7. Etude du matériel végétal L’étude du matériel végétal a été réalisée par des observations et des mesures biométrique sur les tiges, les ramifications, les feuilles et les fleurs. II.8. Analyse statistique : Afin de déterminer la significativité des traitements appliqués sur les différents paramètres étudiés, nous avons procédé à des analyses de la variance ANOVA et à la comparaison des moyennes à l’aide du test de Tukey à α = 5 % sur 15 échantillons analysés et de chaque traitement à l’aide du logiciel XLstat Version 2009.1.02. III. L’effet du compost d’algue Spirogyra sur la tomate. III.1. Compostage : Après la filtration (cf partie préparation ci-dessus ) les résidus de filtration ont été laissés à l’aire libre pendant 40 jours pour favoriser la dégradation de la matière organique grâce à l’activité microbienne. III.2. Dispositif expérimental La plante teste était L. esculentum Mill. (Solanaceae) : - Les semences ont été achetées chez l’entreprise Agroseed. - La procédure du soumis a été faite au 08 décembre 2014 dans le terreau. Après 40 jours de soumis, des plants saines de taille uniforme ont été sélectionnés et transplantées, dans 8 pots (Diamètre : 26,5 Cm, Hauteur : 25 Cm) contenant 9 Kg de sable, deux plantes par pot. 13 Matériel et méthodes La moitié des pots (4) ont été traités par le compost à 3% (T1), les 4 pots restants ont servi comme témoins (T0) (photo 6). III.3. Application du stress : Toutes les plantes ont été arrosées selon le besoin, l’eau utilisée pour l’irrigation provient du forage à l’intérieur de l’exploitation, (C.E à 25°C= 3,4 dS/m). Photo 06: Dispositif expérimental du compost Cette expérience a été réalisée sous conditions identiques (lieu d’étude, conditions de croissance, analyse statistique) à celle concernant les expériences de l’extrait (Partie II) III.4. Etude du matériel végétal L’étude du matériel végétal a été réalisée par des observations et des mesures biométriques sur les tiges, les ramifications, les feuilles et les fleurs. 14 Matériel et méthodes Echantillonnage et collecte des algues Conservation des échantillons Séchage et broyage Identification au laboratoire Macération Compostage des déchets de filtration Dilutions du filtrat à différentes doses Filtration Application de l’extrait sur la tomate Application du compost sur la tomate Figure 04: Méthodologie du travail 15 Résultats I. Identification des algues. L’observation sous microscope optique , des caractères morpho-anatomiques des micro algues récoltés nous a permis d’identifier 19 espèces (Tableau 1). I.1. Liste des espèces identifiées selon la classe : La classe Liste des genres Cosmarium sp Dunaliella salina Golenkinia radiata Haematococcus pluvialis Monoraphidium contortum Monoraphidium komarkovae Oocystis lacustris Spirogyra sp Encyonema affinis Ulnaria ulna Nitzschia pellucida Nitzschia sigmoidea Achnanthidium minutissimum Aphanocapsa delicatissima Chroococus turgidis Gloeotrichia echinulata Gomphosphaeria aponina Phormidium granulatum Spirulina maior Chlorophyta Algue verte Diatomés Cyanobactéries Tableau 01: Liste des espèces identifiées selon leur classe 16 Nombre des espèces 08 05 06 Ces derniers appartiennent à 3 classes différentes : Diatomées (05 espèces soit 22%), Cyanobactéries (06 espèce soit 33 %), les algues vertes (08 éspèces soit 45%) (Fig05). Diatomés 26% algues vertes 42% Cyanobactérie 32% Figure 05: Répartition des espèces selon leurs classes Presque la moitié des micro algues identifiés (11 espèce) ont été identifiés au niveau du bassin de hassi ben Abdellah (48 %). Le tableau 2 montre la liste de ces espèces selon leur site d’échantillonnage (tableau 2). 17 I.2. Tableau 2 : Liste des espèces identifiés selon le site d’échantillonnage Site d’échantillonnage S1- Chott Ain Baida S2- Drain a coté du Chott Ain Baida S3- Hassi Ben Abedallah (Bassin) Liste des especes Dunaliella salina Phormidium granulatum Spirogyra sp Spirulina maior Phormidium granulatum Encyonema affinis Achnanthidium minutissimum Oocystis lacustris Golenkinia radiata Monoraphidium contortum Monoraphidium komarkovae Gloeotrichia echinulata Haematococcus pluviatilis Gomphosphaeria aponina Aphanocapsa delicatissima Chroococcus turgidis Nitzschia pellucida Encyonema affinis Nombre des espèces 02 05 11 Cosmarium sp Spirogyra sp S4- Exploitation d’université (Drain) Navicula sp Nitzschia sigmoidea Achnanthidium minutissimum 18 05 La répartition de ces espèces est représentée dans la figure 6 ci-dessous. 12 Nombre des espèces 10 8 6 4 2 0 S1 S2 S3 Les sites S4 Figure 06: Répartition des espèces selon le site d’échantillonnage Ci-dessous les photos des micro algues prises au moment de l’observation, par le grossissement G x100. 19 GX 100 GX 100 Photo07 : Oocystis lacustris Photo08 : Chroococcus turgidus a GX 100 GX 100 Photo09 : a- Ulnaria ulna Photo10 : Achnanthidium minutissimum 20 b a a GX 40 GX 100 Photo11 : a- Spirulina maior Photo12: a-Gomphosphaeria aponina b-colonies d’ Aphanocapsa delicatissima b a b a GX 100 GX 100 Photo13 : a-Gloeotrichia echinulata Photo14 : a-Cosmarium sp b- Haematococcus pluvialis b- Nitzschia sigmoidea 21 GX 100 GX 100 Photo15 : Phormidium granulatum Photo16 : Golenkinia radiata • GX 40 GX 40 Photo17 : Nitzschia sigmoidea Photo18 :Dunaliella Salina 22 GX 40 Photo19 : Tribonema sp GX 100 Photo20 : Spirogyra sp a b b a GX 100 GX 100 Photo21 : a-Encyonema affinis Photo22 : a-Monoraphidium contortum b- Nitzschia pellucida b- Monoraphidium komarkovae 23 II. L’effet d’extrait d’algue Spirogyra sur le stress salin de la tomate II.1 Caractérisation de l’extrait : Les analyses physico-chimiques concernant le pH et la CE de l’extrait aqueux du Spirogyra à 10% ont donné les résultats suivants : Paramètre PH CE Mesure 7,5 22 ms/cm La conductivité électrique est très élevée ce qui implique la charge de la solution en minéraux, ces minéraux peuvent être bénéfiques et assimilable par les pantes. D’une autre face elles peuvent limiter le développement et la productivité des plantes en cas d’excès ou cristallisation au niveau de la racine. Dans la littérature, on trouve que les extraits d’algues sont très riches en phytohormones antioxydants macro et micro éléments (Blunden et al. 1991). II.2. L’effet d’extrait d’algue sur le végétal II.2.1. Observation à l’œil nu: L’observation des coupes transversales de la tige de la tomate après application de l’extrait aux déférentes doses a montré une déférence de la couleur au niveau de la tige en fonction de la dose appliquée. La plante traitée avec une dose D4 (10%) montre une couleur verte de la tige, par rapport à celle non traitée, où elle a l’allure jaunâtre (Figure 07) Figure07 : Coupes transversales au niveau de la tige tu tomate 24 Aussi, une observation générale de la morphologie des plantes après l’expérience montre que les plantes traitées par les doses D3 et D4 de l’extrait sont plus développés avec plus de ramifications que les plantes traités par D1 et D2 et le témoin. Photo23 : Comparaison entre les plantes traités par l’extrait à la fin de l’expérience J50 Photo24 : Comparaison entre la plante traitée par D2 et celle de D4 J50 25 II.2.2. Les mesure biométriques II.2.2.1. La longueur de la tige : L’analyse de la variance est (P= 0.70), cela signifie que l’effet du traitement de la plante tomate par l’extrait d’algue Spirogyra est non significatif sur la longueur de la tige. 1,5 Coefficients normalisés 1 0,5 La dose-D1; 0,309 La dose-D2; 0,137 La dose-D0; 0,000 La dose-D4; 0,000 0 La dose-D3; 0,206 -0,5 -1 -1,5 La dose Figure08 : L’effet de l’extrait sur la longueur de la tige On remarque que les coefficients normalisés pour l'effet de traitement par la dose D4 comprennent la valeur 0, ce qui indique que la dose D4 n'est pas significativement différent de D0 (Figure 08). On remarque aussi, qu’il n’ya pas une corrélation entre la dose d’extrait d’algue el la longueur de la tige de la tomate. II.2.2.2 Nombre de ramifications : Le test de Tukey est p=0.21, cela signifie que l’effet du traitement de la plante tomate par l’extrait d’algue est non significatif sur le nombre des ramifications. 26 1,5 Coefficients normalisés 1 La dose-D3; 0,484 La dose-D4; 0,484 0,5 La dose-D2; 0,069 La dose-D0; 0,000 0 -0,5 La dose-D1; -0,138 -1 La dose Figure09 : L’effet de l’extrait sur le nombre des ramifications On remarque que le nombre des ramifications le plus élevé est celui des lots traités par les doses D3 et D4 du traitement, une corrélation est observé entre le nombre de ramifications et la dose d’extrait (en moyenne 4.3 et 7.3 pour les doses D1 et D4 respectivement) (Figure 09) II.2.2.3. Nombre des feuilles : Le test de Tukey est p= 0.750 cela signifie que l’effet du traitement de la plante tomate par l’extrait d’algue est non significatif sur le nombre des feuilles. 27 1,5 Coefficients normalisés 1 0,5 La dose-D4; 0,245 La dose-D0; 0,000 0 -0,5 La dose-D1; -0,092 La dose-D2; 0,245 La dose-D3; 0,023 -1 -1,5 La dose Figure10 : L’effet de l’extrait sur le nombre des feuilles II.2.2.4. Nombre de fleurs : Le test de Tukey est p=0.61, cela signifie que l’effet du traitement de la plante tomate par l’extrait d’algue est non significatif sur le nombre des fleurs. En revanche, on remarque la présence d’une corrélation entre la dose et le nombre de fleurs, 0.61 , 0.24 et 0.56 pour les doses D2 , D3 et D4 respectivement (Figure11) 28 1,5 Coefficients normalisés 1 La dose-D4; 0,565 0,5 La dose-D0; 0,000 La dose-D1; 0,161 La dose-D2; 0,161 La dose-D3; 0,242 0 -0,5 -1 La dose Figure11 : L’effet de l’extrait sur le nombre des fleurs II.3.L’effet d’extrait d’algue sur le sol II.3.1. La conductivité électrique La mesure de la conductivité électrique est un bon indice sur la composition chimique du sol, pour cela les mesures ont été effectuées après 60 jours de début de l’expérience. Il y a un effet significatif (P<0.0001) de l’application de l’extrait d’algue sur le sol en terme de conductivité électrique (Figure:12 ) 1,4 La dose-D4; 1,112 Coefficients normalisés 1,2 1 La dose-D3; 0,798 0,8 0,6 La dose-D2; 0,386 0,4 0,2 La dose-D1; 0,231 La dose-D0; 0,000 0 La dose Figure12 : L’effet de l’extrait sur la CE du sol 29 La conductivité électrique du sol augmente significativement en fonction de la dose d’algue appliquée, elle atteint 9,01 ms/cm avec D4 contre 3.50 dans D0. Figure dessous 10 9 8 CE ms/cm 7 6 5 4 3 2 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 La dose Figure13 : Les moyennes de la CE du sol après le traitement par l’extrait II.3.2. PH du sol : L’application de l’extrait d’algue sur le sol implique un effet significatif sur le PH (P<0.0001) 30 La dose-D0; 0,000 0 Coefficients normalisés -0,2 -0,4 La dose-D1; 0,492 -0,6 La dose-D2; 0,643 -0,8 -1 La dose-D3; 1,007 -1,2 -1,4 La dose-D4; 1,120 La dose Figure14 : L’effet de l’extrait sur le PH du sol On remarque qu’il y a une relation proportionnellement inversée entre la dose d’algue appliquée et le PH du sol (7,7 , 7,5 et 7,2 pour les doses D0 , D et D4 respectivement). (Figure14 et 15) 7,8 7,7 7,6 PH 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1 7 6,9 D0 D1 D2 D3 D4 La dose Figure15 : Les moyennes de PH du sol après le traitement par l’extrait 31 III .L’effet du compost d’algue Spirogyra sp sur la tomate. III.1. L’effet du compost d’algue sur le végétal III.1.1. La longueur de la tige : Les résultats concernant la longueur de la tige chez la tomate avec ou sans traitement sont illustrés par (la figure 16) .La valeur de longueur la plus élevée a été enregistrée chez la plante traitée par le compost T1 (37 cm), la valeur la plus faible a été enregistrée chez le substrat témoin (16 cm). Le taux d’augmentation était de 30%. 1,2 Coefficients normalisés 1 0,8 La dose-T1; 0,489 0,6 0,4 0,2 La dose-T0; 0,000 0 -0,2 La dose Figure16 : L’effet du compost sur la longueur de la tige En revanche, le test de l’analyse de la variance était non significatif pour ce paramètre (P=0,076) III.1..2. Nombre des ramifications : Ensuite, nous avons procédé à calculer le nombre de ramifications de la tige. Nous avons observé une différence significative entre les lots traités et non traités par le compost d’algue (p = 0,04). Par exemple, chez le témoin on a compté 4 ramifications, alors qu’elles ont atteint le nombre de 12 ramifications chez les plantes traité par le compost d’algue T1. Il y avait une augmentation de 45% (Figure17). 32 nombre des ramifications / Coefficients normalisés (Int. de conf. 95%) 1,2 Coefficients normalisés 1 0,8 La dose-T1; 0,545 0,6 0,4 0,2 La dose-T0; 0,000 0 La dose Figure17 : L’effet du compost sur le nombre des ramifications III.1.3. Nombre des feuilles : La moyenne de nombre des feuilles la plus élevée a été enregistrée chez le lot T1 avec 79 feuilles, comparativement au témoin To (38 feuilles) il y avait une augmentation de 48% (Figure 18), (photo 25). L’analyse de la variance révèle qu’il existe une différence significative entre les moyennes de nombres des feuilles entre les deux lots (P =0,005). 33 1,4 Coefficients normalisés 1,2 1 La dose-T1; 0,700 0,8 0,6 0,4 0,2 La dose-T0; 0,000 0 La dose Figure18 : L’effet du compost sur le nombre des feuilles Photo25 : Comparaison morphologique entre les plantes traitées par le compost (T1) et les témoins (T0) III.1.4. Nombre des fleurs : Le calcul du nombre des fleurs chez les tomates montre une différence significative p=0.023 entre les plantes traités et non traités par le compost. 34 Nous avons trouvé au maximum 4 fleurs chez les témoins T0, contre 16 chez T1. Le taux d’augmentation était de 300%. 1,2 Coefficients normalisés 1 0,8 La dose-T1; 0,603 0,6 0,4 0,2 La dose-T0; 0,000 0 La dose Figure19 : L’effet du compost sur le nombre des fleurs Photo26: Comparaison morphologique entre les plantes traitées par le compost (T1) et les témoins (T0) stade floraison 35 III.1.5. La fructification : Le dernier stade de cette étude consiste à observer la fructification chez nos plantes avec ou sans compost. Sur les 16 plantes étudiées (8 T0 et 8 T1), seulement 2 plantes traitées par le compost ont atteints ce stade. Aucune plante témoin n’a réussi à la fructification. Photo27: La fructification chez une plante traitée par le compost (T1) 36 Discussion: I. Identification des algues La croissance des algues est influencée par divers facteurs tels que la température, la transparence de l’eau, la concentration de nutriments (notamment le phosphore et l’azote) et la quantité d’organismes qui se nourrissent des algues (poissons, zooplancton) (GORENFLOT, 1975). L’identification de quelques algues de la région d’Ouargla dans les 04 sites choisis a montré l’existence de déférentes espèces sur chaque site. La différence dans la répartition des espèces dans les sites est en rapport avec les conditions du milieu. Il parait donc que dans le site S3 les conditions sont plus favorables pour le développement des micro-algues (11 espèces identifié à ce site). La comparaison de notre étude avec celles réalisées précédemment sur ce contexte dans la région d’Ouargla, montre l’absence des espèces identiques. (Nouiha .E, 2014. ; Tahri A et al 2014 ; Benfiala. Z 2013) Dans le site 01, on a noté une faible diversité d’algues (composé majoritairement par l’espèce Dunaliella salina, ce qui explique la couleur brune rougeâtre du lac). En effet, ce site présente des conditions peu favorables pour le développement des micros algues à cause de la salinité extrêmement élevée de ce dernier. Selon Hacini (2011) la salinité varie considérablement dans le chott d’Ain el Baida, de 58,3 g/l en mois de décembre à 283,15 g/l en mois de mai. Une différence des espèces est remarquée dans les échantillons prélevés au niveau du drain Chott, où nous avons trouvé 5 espèces d’algues, dont 4 différentes à celles trouvé au niveau du chott d’Ain Baida, or les conditions des deux milieux paraissent identiques. Beaucoup d'auteurs ont constaté que des milieux dont la constitution chimique parait identique abritent des groupements planctoniques différents. Parmi les causes possibles de cette diversité, il ne faut pas exclure des cycles de développement, s'étendant sur plusieurs années, de certaines espèces qui peuvent ainsi présenter soit une très grande rareté, soit, au contraire, une abondance extraordinaire (Cosandey 1955). 37 Parmi les micro algues identifiés, on retrouve deux espèces qui sont connus par leur utilité industrielle et médicale, Dunaliella salina et Haematococcus pluviatilis. Dunaliella salina est l'une des sources les plus riches de carotène naturel, qui est un pigment orange, liposoluble, utilisé en tant que colorant dans les aliments pour l’Homme et les animaux. Sous conditions de croissance standard, D. salina contient environ 5-10 mg carotène par gramme de poids sec (Del Campo et al., 2007). Actuellement, la beta carotène issue de D.salina est en cours de production à l'échelle commerciale en Australie, Etats-Unis, et l'Inde (Jayappriyan et al 2012). La présence de l’astaxanthine dans Haematococcus pluviatilis est indiqué premièrement par Wollenweber (1908), et dicouveré de nouveau pour son utilisation en biotechnologie des micro algues à 1991 par (Borowitzka et al. 1991) cette espèce reste l’objet des recherches intensives. II. L’effet d’extrait d’algue Spirogyra sp sur la tomate : La salinisation des sols et de l’eau, est l’un des principaux facteurs abiotiques qui limitent la productivité végétale (Al-karaki, 2000; Baatour et al., 2004), et le rendement agricole (Zid et Grignon., 1991). Dans les écosystèmes arides et semi arides, elle résulte des fortes évaporations d’eau à partir du sol (Munns et al., 2006). A l’œil nue, une différence a été observée en termes de la couleur des tiges des plantes traités par l’extrait d’algues (D1 à D4) était verte, par rapport à celle non traitée, où elle a l’allure jaunâtre. Ceci pourrait être le résultat de la présence de bétaïnes dans l'extrait d’algue. Les extraits d'algue sont connus par leur richesse en glycine et bétaïne, ce qui stimule l'activité photosynthétique en inhibant la dégradation de la chlorophylle (Genard et al., 1991). L'augmentation de la teneur en chlorophylle a confirmé les rapports de Bozorgi (2012) et Ramarajan et al. (2013) qui mentionne que l'application d'algues sur la plante d’haricot sous forme de pulvérisation foliaire ou incorporé dans le milieu de culture augmente la pigmentation des feuilles et des tiges (notamment Chl A). Aussi, l'application d'extrait d’algues sur l’aubergine augmente significativement la teneur en chlorophylle dans deux niveaux de stress salin (3200 et 4800 ppm). Amira et al 2014 38 Chez les témoins, l’allure jaunâtre des plantes pourrait être due au stress salin. Ce dernier exerce un effet néfaste sur la teneur en chlorophylle comme a été démontré chez plusieurs cultures (Parida et Das 2005) et chez les aubergines ( Kaya et al. 2002). Par les mesures biométriques Nous avons observé une corrélation entre la dose appliquée et le nombre de ramifications (en moyenne 4.3 et 7.3 pour les doses D1 et D4 respectivement), et le nombre de fleurs aussi (0.6 et 2.3 pour les doses D1 et D4 respectivement), cet effet positif observé pourrait être due au faite que l’extrait d’algue stimulent l’absorption du K+, lèvent l’effet inhibitoire de la toxicité due au Na+, et aussi accélèrent la croissance (Schmidt 2005). De plus, cette application conduit à l’activation des enzymes antioxydants SOD et ASP afin de protéger les plantes contre les conditions du stress environnemental. (Schmidt 2005) Malgré l’effet positif relativement limité de l’application de l’extrait sur la pigmentation de la tige, le nombre des fleurs et des ramifications, les analyses de la variance des mesures biométriques n’ont montré aucune différence significative entre les lots traités par l’extrait du Spirogyra et les témoins (L’effet sur la longueur de la tige p=0.70, nombre des feuilles P=0.75, nombre des ramifications P=0.21, nombre des fleurs P=0.61). Selon une étude réalisée sur l’aubergine (Amira et al 2014), l’extrait d’algues pourrait diminuer l’effet d’un faible stress salin (320 ppm) mais partiellement l’effet agressif d’un moyen et fort stress salin (3200 et 4800 ppm), c’est le cas de notre expérience où le stress salin dépasse 3000 ppm. La teneur en sels est le critère le plus important pour évaluer la qualité du sol. Cette teneur peut être exprimée en termes de conductivité électrique ou en ppm ou meq/l. Les analyses des sols réalisés ont montré clairement une augmentation des valeurs de la conductivité électrique en fonction de la dose d’extrait d’algue, par rapport aux témoins (3.54ms/cm pour D0 et 8.07ms/cm pour D4) Ce résultat est confirmé dans la littérature, par exemple, Koull et al (2007) ont trouvé que la conductivité électrique accroît avec l'apport de la matière organique. Elle est plus élevée dans les sols amendés avec le fumier bovin (6,95mS/cm). Pareillement, (Yasemin et Dilek 2007) ont conclut que les valeurs de conductivité électrique des sols augmentaient en fonction de la dose d’application des déchets de l'huile d'olive 39 solides. En effet, la valeur de la conductivité électrique du sol a augmenté de 1,75 à 8,57 ms/cm après 2 mois. Par ailleurs, Nous n’avons détecté aucun effet négatif liés à la conductivité électrique élevé du sol due a l’apport de l’extrait, toutefois autres recherches doivent être faites. A l'heure actuelle, les mécanismes d'action de ces extraits ne sont pas connus de façon satisfaisante. Quels que soient leur origine, ou leur mode de préparation, ces extraits sont très complexes et renferment de nombreux éléments minéraux et constituants organiques. (New AG International, 2004). Le pH était en corrélation négative avec la dose d’algue appliquée (le sol traité par D0 le PH=7.71, sol traité par D4 le PH=7.20. Dans d’autres études, des résultats semblables ont été trouvés suite à l’apport de la matière organique issue du fumier bovin (Koull et al 2007). Aussi, Yasemin et Dilek (2007) ont notés une diminution de PH du sol en relation avec l’augmentation des doses des déchets de l'huile d'olive solides après un mois d’application sur le sol. La diminution du pH est due principalement à la libération des groupements acides de la matière organique (Schinzer et Khan, 1985), et plus précisément de l’oxydation de leur carbone (Mustin 1987). 40 III. L’effet du compost d’algue Spirogyra sur le stress salin : Le compost d’algues a été appliqué comme fertilisants organiques du sols dans de nombreuses régions côtières du monde (Castlehouse et al., 2003, Cocozza et al., 2011 et Haslam et Hopkins, 1996). Nous avons réalisé cette expérience afin d’évaluer l’effet du compost issu des déchets lors de la préparation de l’extrait du Spirogyra sur le stress salin de la tomate. Selon Wang et al (2014) L’application du compost de la matière organique diminue l’effet négatif du stress salin sur la croissance des plantes, et améliore les caractères physico-chimiques du sol en production agricole. Une augmentation de 30% de la longueur de la tige de tomate traitée par le compost de Spirogyra comparativement au témoin était constatée à l’issue de notre expérience, ce qui témoigne l’effet bénéfique du compost d’algue. En effet, ce dernier est connu à sa capacité d’améliorer les propriétés physiques du sol grâce à sa teneur en alginate élevé (Blunden, 1991; Verkleij, 1992; Eyras et al, 2008). Il est également connu que le compost d’algue a le pouvoir de stimuler la croissance des plantes en raison de ses fortes teneurs en régulateurs de croissance, tel que les auxines et les cytokinines (Stirk et al., 2004) L'un des principaux avantages des engrais organiques est la libération de nutriments disponibles dans le sol, à long terme (Eghball, 2002). Cet effet résiduel peut entraîner une augmentation de la production qui peut durer jusqu’à quatres ans après l'application de l'engrais organique (Wallingford et al., 1975). L’application du compost à 3% sur la tomate a montré un effet significatif sur l’augmentation du nombre de ramifications par rapport au lot témoin, et sur le nombre des fleurs aussi, où nous avons trouvé au maximum 4 fleurs chez les témoins T0, contre 16 chez les plantes traités T 1. Le taux d’augmentation était de 300%, cette amélioration est probablement due à la disponibilité des nutriments au sol grâce au compost appliquée. Comme le prouve les études d'impact des composts sur le sol, les amendements organiques agissent en améliorant la structure du sol comme une source de nutriments, et ils peuvent aussi influencer fortement la microflore du sol (Crecchio et al., 2001). L'addition de composts de qualité peut augmenter la biomasse microbienne total et améliorer l'activité enzymatique 41 du sol (Albiach et al., 2000;. Perucci et al., 2000), cette disponibilité des nutriments affecte positivement sur le développement des feuilles, ce qui pourrait expliquer l’augmentation de 48% des moyennes de nombre des feuilles enregistrée, chez le lot (T1) comparativement au témoin T0 (38 feuilles) 42 79 feuilles, Conclusion L’observation des caractères morpho anatomiques des espèces des algues récoltés dans les 04 sites choisis (Chott,Drain a coté du Chott, Hassi Ben Abedellah et l’exploiatation agricole de l’université) nous a permis d’identifier 19 espèces.ces derniers sont repartis en 03 classes : Les algues vertes : 08 espèces soit 45% (Cosmarium sp, Dunaliella salina, Golenkinia radiata, Haematococcus pluvialis, Monoraphidium contortum, Monoraphidium komarkovae, Oocystis lacustris, Spirogyra sp) Diatomées : 05 espèces soit 22% (Encyonema affinis, Ulnaria ulna, Nitzschia pellucida, Nitzschia sigmoidea, Achnanthidium minutissimum) Cyanobactéries : 06 espèce soit 33 % (Aphanocapsa delicatissima, Chroococus turgidis, Gloeotrichia echinulata, Gomphosphaeria aponina, Phormidium granulatum, Spirulina maior ) Tout au long de nos expériences, une déférence morphologique a été observée entre les tomates traitées par l’extrait d’algue Spirogyra par rapport aux non traités. A l’œil nue, une différence observée en termes de la couleur de la tige. La plante traitée avec une dose D4 (10%) montre une couleur verte de la tige, par rapport à celle non traitée, où elle a l’allure jaunâtre. Par les mesures biométriques, Nous avons observé une corrélation entre la dose appliquée et le nombre de ramifications (en moyenne 4.3 et 7.3 pour les doses D1 et D4 respectivement), et le nombre de fleurs aussi (0.6 et 2.3 concernant les doses D1 et D4 respectivement). En revanche, les analyses de la variance de ces paramètres n’ont montré aucune différence significative entre les lots traités et les témoins (L’effet sur la longueur de la tige p=0.70, nombre des feuilles P=0.75, nombre des ramifications P=0.21, nombre des fleurs P=0.61) Dans ce travail nous avons procédé a mesurer la conductivité électrique et le PH du sol. Les résultats de ces mesures effectuées à la fin de l’expérience (J60) nous montrent : Concernant la CE une corrélation positive avec la dose d’algue appliquée (3.54ms/cm pour D0 et 8.07ms/cm pour D4) De même, une corrélation mais cette fois-ci négative a été observé entre la dose d’algue et le PH du sol ; (sol traité par D0 le PH= 7.71, sol traité par D4 le PH=7.20). Le compost d’algue est un moyen utile d'intégrer la matière organique dans les sols cultivés, en limitant l'utilisation des engrais minéraux. Notre expérience réalisée afin de valoriser les déchets de préparation de l’extrait d’algue Spirogyra nous a donnée des résultats encourageants. Après l’application du compost de Spirogyra à 3% sur la tomate, un effet significatif sur le nombre des feuilles, des 43 ramifications et des fleurs était constaté. Aussi une augmentation de 30% des longueurs de la tige a été enregistrée, comparativement au lot témoin. Ce résultats, ouvre les portes à l’avenir afin d’exploiter la croissance excessive d'algues macroscopiques dans les lacs eutrophies, contribuant ainsi au maintien d’un équilibre écologique en les apportant à des sols pauvres. Compte tenu les résultats obtenus, notre travail reste préliminaire, il parait d'une grande utilité de poursuivre la présente étude tout en élargissant le champ de recherche. En perspective, nous suggérons les différentes activités de recherche suivantes: La caractérisation biochimique, l’isolation et la mise identifiées Travailler sur d’autres modèles que la tomate. Elargir la fourchette des taux de salinité, afin de déterminer la limite d’efficacité des algues utilisée. Tester des doses d’extrait d’algues supérieurs de celle utilisée dans ce travail (10 %) afin d’atteindre l’optimum d’efficacité. Etudier l’effet de cet algue en tant que biostimulant, et non comme des fertilisants. Effectuer des analyses toxicologiques sur les plantes et sols traités par les algues. 44 en culture des espèces Références bibliographiques ALBIACH, R., CANET, R., POMARES, F., INGELMO, F., 2000. Microbial biomass content and enzymatic activities after the application of organic amendments to a horticultural soil. Bioresource Technology 75, 43–48 AL-KARAKI G N., 2000. Growth, water use efficiency, and sodium and potassium acquisition by tomato cultivars grown under salt stress. Journal of Plant Nutrition. Vol. 23, No. 1: 1- 8. AL-KARAKI G N., 2000. Growth, water use efficiency, and sodium and potassium acquisition by tomato cultivars grown under salt stress. Journal of Plant Nutrition. Vol. 23, No. 1: 1- 8. AMIRA H, GHONAME A ,NAFEH A.,2014. Alleviation of Salt Stress Adverse Effect and Enhancing Phenolic Anti-oxidant Content of Eggplant by Seaweed Extract March 2015, Gesunde Pflanzen Volume 67, Issue 1, pp 21-31 AMOR, H., 1991. 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Abstract: Algae have long been used in coastal regions as soil fertilisers and advantageous effects of spraying seaweed extracts on crop plants have been reported. Due to these benefits, it has been proposed that algal extracts and composts act as elicitors of plant defence responses. Firstof all, a microalgae identification was performed on 04 selected sites in the region of Ouargla (Chott of Ain Baida, Drain next to the Chott, Hassi Ben Abedellah and drain of the farm of the university) 19 species identified. Then glasshouse experiments were conducted on tomato to study the ability of the Spirogyra green algae, decrease the harmful effect of salt stress on the growth of tomato. Extract Spirogyra was prepared and applied at different doses (0%, 0.8%, 2%, 6% and 10% v / v) to ground for 50 days. We observed a positive correlation, but not statistically significant between the dose and the green pigmentation of the rod, the number of branches (on average 4.3 and 7.3 for doses D1 and D4 respectively), and also the number of flowers ( 0.6 and 2.3 for doses D1 and D4 respectively). In the second block, we used the compost Spirogyra to 3% by weight of soil on the tomato. Irrigation water had a salinity of 2.6ms / cm. After applying compost to 3%, a significant effect on the number of leaves, branches and flowers was found. As a 30% increase in length of the rod was recorded, compared with the control batch. Key words: Algae, Salt stress, Tomato, Ouargla. Résumé Les algues sont utilisées depuis longtemps dans les régions côtières comme engrais pour les terres, les effets avantageux de pulvériser des extraits d'algues sur les plantes cultivées ont été rapportés. En raison de ces avantages, il a été proposé que les extraits les composts d'algues agissent comme des stimulateurs de la défense des plantes. En premier lieu, une identification des micro-algues a été effectuée sur 04 sites choisis dans la région d’Ouargla (Chott, Drain à côté du Chott, Hassi Ben Abedellah et le drain de l’exploitation agricole de l’université) 19 espèces identifiés, Ensuite, des expériences sous serre ont été menées sur la tomate afin d’étudier la capacité de l’algue verte Spirogyra, à diminuer l’effet néfaste du stress salin sur la croissance de la tomate. Un extrait de Spirogyra a été préparé et appliqué chaque 15 jours à différentes doses (0%, 0,8%, 2%, 6% et 10% v / v) au sol pendant 50 jours sur la tomate.(CE d’irrigation =5.7ms/cm) Nous avons observé une corrélation positive, mais statistiquement non significative, entre la dose appliquée et la pigmentation verte de la tige, le nombre de ramifications (en moyenne 4.3 et 7.3 pour les doses D1 et D4 respectivement), et le nombre de fleurs aussi (0.6 et 2.3 concernant les doses D1 et D4 respectivement). Au deuxième bloc, nous avons utilisé le compost de Spirogyra à 3% du poids du sol, sur la tomate.(CE d’irrigation =3.6 ms/cm) .Après l’application du compost à 3%, un effet significatif sur le nombre des feuilles, des ramifications et des fleurs a été constaté. Aussi une augmentation de 30% des longueurs de la tige a été enregistrée, comparativement au lot témoin. Mots clés : Les algues, Stress salin, Tomate, Ouargla. ملخص ؼزمذٚ زحٛخ السزؼًبل يسزخهص انطحبنت َٔظزا نٓذِ انفٕائذ انكجٛثبر اإلجبثٜخ كسًبد نهززثخ فمذ رى إثجبد اٛ انًُبطك انسبحهٙرى إسزخذاو انطحبنت يُذ انمذو ف .بد انًمبٔيخ ػُذ انُجبدٛخ آنٕٚأٌ نًسزخهص ٔكٕيجٕسذ انطحبنت انمذرح ػهٗ رم ثٍ ػجذ هللاٙ حبس، خُذق ثبنمزة يٍ شظ،ضبءٍٛ انجٛ يُطمخ ٔرلهخ (شظ ػٙبرْب فٛ يٕالغ رى اخز04 ٖٕمخ ػهٗ يسزٛ رى انزؼزف ػهٗ انطحبنت انذل،أٔال . يٍ انطحبنتٙ كبئٍ ح19 ٗٔخُذق ػهٗ يسزٕٖ يشرػخ انجبيؼخ) رى انزؼزف ػه .ثبر انضبرح إلجٓبد انًهح ػهٗ ًَٕ انطًبطىٜ انحذ يٍ اٙ ف، زاٛزٔجٛئخ انجبيؼخ ػهٗ َجزخ انطًبطى نذراسخ لذرح انطحبنت سجٛ دفٙذ انزجبرة فٚأجز ٘بِ انزٛث كبَذ يهٕحخ يٛ ح،ٕيبٚ 50 انززثخ نًذحٙد) ف/ د٪10 ٔ ٪6 ٔ ٪2 ٔ ٪0.8 ،٪0 ( ش يخزهفخٛمٓب ثززاكٛز يسزخهص انطحبنت ٔرطجٛرى رحض سى/ دص5.7 . سى/ ms3.6 بِ رجهغ درجخ يهٕحزٓبًٛٓب ثٚ رى ر. يٍ ٔسٌ انززثخ ػهٗ َجزخ انطًبطى٪ 3 اسزخذيُب كٕيجٕسذ انطحبنت كسًبد ثُسجخ،خَٛ انًجًٕػخ انثبٙف 7.3 ٔ 4.3 انًزٕسظٙ ٔكذا ػذد انفزٔع (ف،٪10 خٛ انجزػبد انؼبنٙم إنٗ اإلخضزار فًٛٚ ثٍٛ انجزػخ ٔ نٌٕ انُجزخ حٛخ ثٛجبثٚالحظُب ٔجٕد ػاللخ إ .)ٙ ػهٗ انزٕانD4 ٔ D1 نجزػخ2.3 ٔ 0.6( ٔػذد انشْٕر،)ٙ ػهٗ انزٕانD4 ٔ D1 نهجزػبد ٍ انًجًٕػبد انًؼبنجخ ٔانشٕاْذٛز ثٕٛجذ فزق كجٚ ػذد األٔراق ٔانفزٔع ٔانشْٕر) أَّ ال،ز (طٕل انسبقٛٚ نٓذِ انًؼبَٙبٛم انجٛ أظٓز انزحه، انًمبثمٙف بدحٚ كًب سجهذ س.ز ػهٗ ػذد األٔراق ٔانفزٔع ٔانشْٕرٛز كجٛ ٔجذ نّ رأث، ػهٗ َجزخ انطًبطى٪3 زا كسًبدٛزٔجٛك كٕيجٕسذ انطحبنهت سجٛأيب َزبئج رطج . يمبرَخ يغ يجًٕػخ انشٕاْذ، طٕل انسبقٙ ف٪ 30 ثُسجخ . . ٔرلهخ، انطًبطى،ٙ اإلجٓبد انًهح، انطحبنت:كلمات مفتاحية
