Comment les régulateurs de croissance fonctionnent-ils sur votre herbe ?

Qu'est-ce qui suscite cet intérêt pour les régulateurs de croissance du cannabis ?

Pour ceux d'entre nous qui ont un jour tenu dans leurs mains une grosse tête de cannabis, beaucoup ont sûrement pensé qu'il s'agissait d'une tête de grande qualité. L'apparence compacte et dense est tout spécialement visible comparée aux têtes qui sont plus légères et plus moelleuse à l'aspect. Vous avez peut-être aussi remarqué un arôme puissant d'essence/combustible lorsque vous l'avez vue, ou encore impressionnés à la vue de cette « grande qualité ». Certains signes peuvent vous indiquer que le cannabis a grandi à l'aide de régulateurs de croissance.

Génétiquement, certaines variétés sont naturellement plus denses que d'autres, le cannabis Indica par exemple, est connu pour être plus dense que le cannabis Sativa. Il a aussi été découvert que des niveaux plus élevés de luminosité lors des phases de floraison amélioraient la densité des têtes. Cependant, grâce à ces régulateurs, les cultivateurs peuvent faire en sorte que les têtes soient denses, même si la génétique et les facteurs environnementaux jouent en leur défaveur. Ce besoin d'obtenir des têtes denses, serrées, offrant au cannabis un aspect et une sensation appétissante, est un des facteurs qui conduit inévitablement à l'utilisation des régulateurs.

L'augmentation des bénéfices

Cependant, un autre facteur jouera aussi un rôle majeur dans la demande grandissante de régulateurs : l'augmentation des bénéfices. Le fait que le cannabis devienne rapidement un commerce important a donné à l'augmentation de la production par récolte et aux cycles de croissance raccourcis, un intérêt supplémentaire pour les régulateurs dans des perspectives commerciales. Même ces personnes qui ne rechercheraient pas forcément de bénéfices commerciaux, seulement des bienfaits thérapeutiques, utilisent peut-être des régulateurs. Ils sont vendus sous la forme de nutriments, d'amplificateurs de croissances, d'exhausteurs de vitamines et d'hormones, pouvant être appliqués par voie foliaire ou par arrosage direct à la racine. Avec des rendements plus élevés pour les cultivateurs, il est intéressant de remarquer que le marché mondial des régulateurs, qui était de 3,5 milliards de dollars, en 2014, dépassera plus de 6,4 milliards de dollars en 2020.

La nature compétitive du marché cannabique fait de l'utilisation des régulateurs une offre alléchante. Le fait de pouvoir récolter au moment souhaité vaut vraiment son pesant d'or, car chaque gramme récolté en plus fait une réelle différence. Le fait de manipuler la morphologie des plantes afin de pouvoir les cultiver dans des espaces plus confinés ou d'accélérer les cycles de croissance permet d'économiser certaines dépenses et d'optimiser le rendement. Ce besoin d'augmenter la taille des têtes afin d'augmenter les profits rend l'utilisation des régulateurs presque logique, sauf peut-être si son utilisation s'accompagne d'une qualité inférieure et d'un potentiel risque pour la santé.

Que sont les régulateurs de croissance ?

Découverts vers la fin des années 1920, début 1930, les régulateurs de croissance ont été utilisés dans l'agriculture pendant des décennies pour augmenter la viabilité commerciale des récoltes. Lors des dernières années, les doutes sur la sécurité de certains régulateurs synthétiques sont devenus palpables. A cause de leur apparente nature toxique, de nombreux régulateurs ont été interdits d'usage sur les récoltes de biens consommables depuis les années 1970 et sont considérés comme des pesticides dans de nombreux pays. Certains d'entre vous connaitront sûrement le cas de l'« Alar Scare » qui a couté à l'industrie américaine de la pomme plus de 100 millions de dollars, après que le régulateur Daminozide ait été considéré comme cancérigène pour l'être humain. Ce type particulier de régulateur synthétique, qui interfère avec les voies hormonales, est souvent considéré comme un « retardateur de croissance ».

Afin de définir ce que sont exactement les régulateurs de croissance, nous avons besoin de comprendre ce que sont les hormones végétales, aussi connues sous le nom de Phytohormones. Il s'agit des hormones sur lesquelles les régulateurs de croissance agissent. Les hormones végétales sont naturelles et similaires aux hormones animales, qui jouent un rôle majeur dans la croissance et le développement de la plante. Les hormones, même dans des doses très faibles, peuvent « allumer et éteindre » l'expression génique, la croissance d'une cellule ou la mort d'une cellule (apoptoses). Pour des structures moléculaires plutôt simples, elle possède des effets énormes et divers sur le cycle de croissance des plantes. La régulation naturelle de ces hormones végétales se déclare par des signaux et des récepteurs environnementaux comme le génome de la plante. Nous considérons traditionnellement qu'il y a 5 grandes classes hormones végétales naturelles (endogènes) jouant un rôle clef dans le cycle de vie des plantes :

• Les auxines
• Les gibbérellines
• Les cytokines
• L'acide abscissique
• L'éthylène

Elles possèdent toutes des fonctions de régulation et peuvent aussi bien inhiber qu'augmenter la croissance et l'activité cellulaire. Elles fonctionnent la plupart du temps les unes avec les autres en variant les proportions tout au long du cycle de vie des plantes. Le tableau ci-dessous indique le calendrier et le chevauchement des 5 classes majeures et leur sens au cours des périodes de développement de la vie des plantes de cannabis.

Depuis la découverte des 5 classes majeurs d'hormones végétales, les recherches ont révélé d'autres classes supplémentaires, telles que les brassinostéroïdes. Cette hormone régule de nombreux processus physiologique, incluant la croissance, le développement et la résistance des plantes. Nous n'en savons que très peu sur les hormones végétales comparé à tout ce que nous savons sur les hormones du corps humain et donc il nous en reste encore beaucoup à découvrir. Les hormones végétales synthétiques et les régulateurs synthétiques de croissance ont toutes les deux pour but de reproduire les hormones et d'interférer dans les voies empruntées lors de la synthèse ou de la décomposition des hormones de la plante. Le régulateur de croissance interfère dans les voies hormonales les plus importantes. Cela inclut le paclobutrazol, le chlorure de chlorméquat, le Daminozide, l'Uniconazole, etc. (voir tableau). Les plantes peuvent être manipulées avec succès suite à l'application par l'être humain du régulateur de croissance adéquate car les processus de croissance et de développement des plantes sont modifiés par ces hormones. L'application d'hormones végétales naturelles et synthétiques pour manipuler les cycles de croissance et la morphologie de la plante classe ensuite ces produits chimiques dans la catégorie des « régulateurs de croissance ». Les régulateurs de croissance des plantes définissent une fonction pour une large gamme de produits chimiques mais sans faire allusion à un genre bien précis de produits chimiques. A cause de cela, il est impossible de réaliser un bilan simple pouvant s'appliquer à tous les régulateurs de croissance comme produits chimiques. Cependant, il existe de nette différences lorsque vous regardez les applications des régulateurs de croissance synthétiques ou naturels.

Table of commercial PGR functions - Professor Frederick M. Fishel

Comment les régulateurs de croissance affectent-ils les plantes ?

Donc, comment les régulateurs de croissance manipulent-ils le cycle de croissance de la plante afin d'augmenter sa production ? Afin de tout comprendre, nous devons jeter un coup d'œil aux voies de transduction des signaux, bon courage !

En manipulant les cycles de croissance

Les plantes utilisent beaucoup les voies de transduction des signaux tout au long de leur vie. Des mécanismes de rétroaction existent et permettent aux plantes de répondre aux changements environnementaux et chimiques. Les voies de transduction des signaux fonctionnent en séquences de réactions biochimiques. A partir de là, une cellule génère une réponse à un stimulus. La signalisation cellulaire dans le développement de la plante implique souvent un récepteur (comme par exemple pour une hormone ou une molécule de lumière) et une voie de transduction de signal, qui se terminera par une réponse cellulaire qui sera importante pour le développement des plantes.

La décomposition ou l'activation des protéines de transcription de l'ADN est un mécanisme courant pour l'action des hormones végétales. Ces protéines fonctionnent comme des activateurs ou des répresseurs des gènes stimulant la croissance. De façon générale, les activateurs et les répresseurs agissent comme les pédales de l'accélérateur et du frein sur une voiture. Lorsqu'un répresseur est présent, cela arrête la formation des gènes stimulant la croissance ; en parallèle, les activateurs commencent la transcription des gènes de stimulation de la croissance. En réponse à la voie de transduction du signal (lancé par la présence d'hormones végétales ou de régulateurs de croissance), les protéines répressives, par exemple, sont décomposées et les « freins » sont retirés. Cela permet à la « voiture » de rouler vers l'avant et de créer des gènes stimulant la croissance.

Il s'agit là de la façon dont les régulateurs de croissance agissent. Bien sûr, cela varie légèrement en fonction de chaque produit chimique, mais ils utilisent tous une voie de transduction de signal dans ce but. Les régulateurs de croissance qui agissent sur la biosynthèse (création) de ces hormones végétales peuvent, ensuite, arrêter ou retarder la croissance de la même façon dont les autres régulateurs peuvent stimuler la croissance. A partir de là, il est possible de voir comment les gènes peuvent être activés de façon à provoquer un début plus précoce de la floraison ou une période de floraison prolongée. En parallèle, les gènes peuvent aussi être « éteints » afin de stopper la croissance apicale tout en gardant une plante de taille réduite et forte. Il s'agit souvent d'une caractéristique que recherchent les cultivateurs pour optimiser l'espace de culture potentiel.

Augmentation des productions

Les régulateurs de croissance augmentent les productions par l'expansion cellulaire et par les voies de transduction des signaux. Lorsque les gènes de stimulation de croissance sont activés, les cellules commencent à grandir et à augmenter de volume. L'expansion cellulaire est principalement entraînée par l'absorption de l'eau dans les cytoplasmes des cellules, qui s'accumule dans la vacuole centrale des cellules. A ce moment, le volume de la vacuole centrale s'agrandit au fur et à mesure que l'eau pénètre les cellules de la plante. Finalement, la paroi cellulaire s'élargit aussi suite à la pression importante. Il s'agit là de l'expansion vers l'extérieur provenant du surplus d'eau se trouvant à l'intérieur des cellules de la plante. Le poids supplémentaire observé dans les cultures qui ont grandi avec des régulateurs de croissance est en grande partie dû à la rétention d'eau dans les cellules de la plante. Autrement dit, le cannabis ayant grandi avec des régulateurs de croissance pèsera plus lourd car les têtes contiennent un surplus d'eau. Les auxines jouent aussi un rôle dans l'agrandissement des parois cellulaires des plantes. Ceci est connu sous le nom d' « hypothèse de croissance acide ».

A ce moment, les auxines acidifient principalement les parois cellulaires, à l'aide des protéines d'expansion pour les détendre et les agrandir. Une paroi cellulaire est principalement formée de cellulose, un matériau qui augmente au fur et à mesure que le travail des auxines pour activer la paroi cellulaire augmente. Nous pouvons considérer que le matériau cellulosique contribue aussi au gain de poids lors de l'utilisation des régulateurs de croissance. En reliant cela à vos fruits et vos fleurs, cela signifie que, lorsque le total du poids de la récolte augmente, la qualité générale diminue. Ceci est dû au fait que la plupart du poids gagné grâce aux régulateurs de croissance provient de l'eau et du matériau cellulosique en trop. Donc, point par point, la teneur en cannabinoïde se sature, entraînant des ratios de THC plus faible dans votre produit final.

Certains régulateurs de croissance sont dangereux

Le verdict pour savoir si les régulateurs de croissance sont dangereux pour la santé est toujours ouvert et sujet à discussion. Avec des différences dans les tests, régulations et législations dans le monde entier, les régulateurs de croissance sont considérés comme sains et sûrs dans certains pays et toxiques dans d'autres. Aux Etats-Unis et en Europe, ils sont considérés comme des pesticides, mais ils restent largement utilisés dans l'agriculture. Les régulateurs qui interfèrent les voies hormonales (en particulier les gibbérellines) et leur biosynthèse sont considérés comme les plus dangereux.

Menace potentielle pour la santé

Lorsque nous envisageons d'utiliser du cannabis pour un usage médical, il est préférable d'éviter d'avoir recours à des régulateurs de croissance, dans la mesure du possible. Bien qu'il y ait de nombreux régulateurs, vous pouvez trouver ici un aperçu de certains inhibiteurs gibbérellines de régulation de croissance synthétiques : Un aperçu du danger qu'impliquent les régulateurs de croissance est un cas d'étude assez intéressant. Cela démontre que les inhibiteurs des régulateurs de croissance par voie synthétique sont cancérigènes, toxiques pour le foie et peuvent provoquer des cas de stérilité pour ne nommer que ceux-là.

Ces effets ont été observés pendant des études sur les mammifères. Le niveau d'exposition aux régulateurs de croissance dans ces essais est cependant plus élevé que les niveaux résiduels de régulateurs de croissance trouvés dans les récoltes. Il faudrait des quantités très importantes de régulateurs de croissance, presque irréelles, restantes dans le produit final pour représenter un réel danger pour la santé. Remarquons aussi que, pour toute étude appuyant la thèse selon laquelle les régulateurs de croissance sont dangereux, il y en a une autre qui prouve que cela n'a que d'infimes effets négatifs sur la santé de l'être humain. Pour un consommateur qui ne sera généralement pas strict sur son régime alimentaire, on pourrait penser que la consommation d'un cannabis ayant poussé avec un régulateur de croissance ne sera pas différente de l'impact qu'aura le fait de manger de la nourriture provenant d'un fast food. Nous aurions peut-être plus à nous inquiéter si nous étions britanniques, car malgré le fait d'être interdit dans de nombreux pays, le Paclobutrazol est toujours autorisé à être pulvérisé sur les pommiers, cerisiers, poiriers ou pruniers au Royaume-Uni. Ce qui veut dire que le joint que vous vous êtes fait avec du cannabis sur lequel vous avez utilisé un régulateur de croissance et les pommes de votre supermarché du coin sont aussi potentiellement toxiques l'un que l'autre…

Polluants environnementaux

Ils représentent de potentielles menaces pour la santé, les pesticides des régulateurs sont aussi considérés comme des polluants environnementaux. Il a été prouvé que les résidus des régulateurs de croissance dans les sols et les eaux renfermaient des effets toxiques sur les organes digestifs des poissons et de leurs embryons. La diversité micro-organique change aussi par l'application des régulateurs dans les sols. Cet impact environnemental aura à coup sûr un impact plus important que ce dont nous sommes conscients à l'heure actuelle. Nous pouvons comparer les régulateurs de croissance avec les produits dopants dans le sport. L'utilisation de stéroïdes métabolisant, tout comme les régulateurs dans les plantes, peuvent provoquer une amélioration des performances sur les athlètes, aidant la croissance musculaire et la récupération suite à l'effort. Cela peut offrir un côté plus compétitif mais il peut aussi venir accompagné de nombreux effets secondaires et dangers potentiels pour la santé. Un bodybuilder qui a utilisé des stéroïdes pour la croissance musculaire peut sembler physiquement fort de l'extérieur mais peut avoir un cœur qui souffrira de l'effort ainsi que de risques importants de souffrir d'un cancer du foie. Ainsi, des têtes denses et bien juteuses peuvent sembler très bonnes de l'extérieur mais ce sera bien souvent au détriment de la qualité. Les régulateurs synthétiques de croissance inhibiteurs de biosynthèse semblent être les plus dangereux, mais qu'en est-il des régulateurs synthétiques qui fonctionnent différemment, comme par exemple imitant les hormones végétales ? Les auxines synthétiques, par exemple, sont appliquées comme des hormones d'enracinement. L'application d'auxines dans les clones et les tailles est techniquement considérée comme une utilisation de régulateurs de croissance, cependant, dans ce cas, ils fonctionnement d'une façon différente. Ils encouragent la prolifération des cellules de méristème (équivalent pour les plantes des cellules souches de l'être humain) dans les cellules des racines, ce qui sera comparable aux thérapies par cellules souches. Il n'est cependant pas vérifié si le mécanisme est plus ou moins dangereux que les régulateurs de croissance qui interfèrent dans les cycles de croissance. A partir des preuves, il y a un cas qui appuie cela mais il y aussi certainement un tas de pièces faisant d'autres recherches. Après avoir évalué les preuves, il apparait que, bien utilisés, les régulateurs de croissance semblent être sains. Cependant, si une mauvaise concentration ou le mauvais équipement sont utilisés, et si les temps d'application sont incorrects, un empoisonnement peut avoir lieu pour les plantes, les animaux et les êtres humains.

Quelles sont les alternatives aux régulateurs de croissance ?

Jusqu'ici, nous avons beaucoup discuté des régulateurs synthétiques de croissance, car à l'heure actuelle la grande majorité du marché est basé là-dessus. Mais, existe-t-il des alternatives naturelles ? Lorsque nous en arrivons aux cultures de cannabis et à la plupart des récoltes, sur ce sujet, nous devons commencer par les bases : Comment pouvons-nous imiter au mieux Mère Nature ? L'utilisation de régulateurs de croissance devrait être justifiée pour une amélioration du potentiel génétique de la plante de cannabis, donc pour un bon départ, au lieu d'utiliser des hormones végétales synthétiques créées par l'hommes (pouvant avoir les effets les plus dangereux) vous pouvez rechercher dans la nature des composés organiques similaires.

Le chitosan

Dérivée de la chitine, cette molécule organique se trouve dans l'exosquelette des crustacés, allant de la crevette mante en passant par le scarabée. Le chitosan soutient la structure des coquilles dures de ces animaux. Il s'agit d'un matériau très abondant et biodégradable possédant un poids moléculaire très faible. Lorsque le chitosan est appliqué par voie foliaire ou par arrosage dans le sol des plantes, il a démontré les grandes qualités dont les régulateurs de croissance possèdent. En ciblant la membrane et le noyau du plasma des cellules des plantes, le chitosan régule l'expression génique et les autres processus cellulaires. La NASA a aussi fait des recherches avec du chitosan pour aider les plantes à pousser dans l'espace ! Cela est dû au fait que le chitosan est capable d'augmenter la photosynthèse, d'améliorer la croissance des plantes, de stimuler l'absorption des nutriments et d'aider dans la propagation des semences. Le chitosan possède aussi de fortes propriétés anti-pathogènes, régulant à la hausse les réponses des défenses innées des plantes pour combattre les insectes, les pathogènes et les maladies présentes dans le sol. D'autres recherches ont aussi montré que l'application de chitosan augmentait la production de terpènes et de flavonoïdes dans certaines variétés de plantes résineuses.

Le triacontanol

Ce stimulateur de croissance peut être trouvé dans de nombreuses sources naturelles comme les farines de luzerne, la canne à sucre et la cire d'abeille. Le triacontanol est un « alcool gras » dont on fait souvent référence sous le nom de Melissyl ou d'alcool myristylique. Ce n'est pas toxique, bon pour l'environnement et sain pour la consommation. Les recherches ont prouvé que le triacontanol est un puissant stimulateur de croissance, qui affecte les procédés métaboliques comme la photosynthèse, l'activité enzymatique, l'absorption des nutriments et l'assimilation du CO₂ et plus encore. Dans les doses adéquates, le triacontanol augmente de façon significative la quantité de chlorophylle dans les feuilles, améliorant le taux de photosynthèse. Ainsi, la croissance des cellules du système radiculaire est améliorée en créant un réseau de racine plus fort permettant une meilleure assimilation des nutriments. Grâce à ses qualités de régulation à la hausse, de nombreuses études ont démontré que l'application du triacontanol par voie foliaire, augmentait grandement la production. Lorsqu'appliquée sur des plantes de menthe pendant les expériences, il a aussi été remarqué que cela augmentait la production générale et, de façon surprenante, la teneur en huile essentielle de menthe, suggérant que des résultats similaires pourraient être obtenus avec du cannabis.

Dernières réflexions

Avec une augmentation croissante des régulateurs de croissance, il sera intéressant de voir comment ceux-ci jouent leur rôle pour l'agriculture et le futur du cannabis. Il existe de très nombreuses recherches dans ce domaine, mais il y a aussi d'évidents bienfaits et coûts à utiliser des régulateurs de croissance. Les régulateurs de croissance sont une tentative de l'être humaine dans le but de réaliser un « bio-piratage » du système biologique des plantes. Gardant cela à l'esprit, vous avez un scénario de « vous obtenez ce que vous y ajoutez ». Il apparait que, si utilisés naturellement, les régulateurs de croissance possèdent des effets positifs de régulation à la hausse sur la croissance et le développent des plantes, avec des conséquences négatives. Cependant, lorsque créés synthétiquement, les régulateurs de croissance manipulent les cycles de croissance et les productions au détriment d'une qualité plus faible et de possible dangers pour la santé. Afin d'éviter dans le futur ces dangers pour la santé, il est essentiel, pour ceux qui utilisent des régulateurs, de connaître pleinement les méthodes et concentrations correctes d'application. Si les consommateurs sont d'accord avec l'utilisation de régulateurs sur leur cannabis, un point est clair. Tout le monde devrait avoir le droit de savoir ce qu'il consomme. Tous les fabricants de nutriments agricoles devraient avoir l'obligation légale de présenter des analyses chimiques complètes de leurs produits.  Il s'agit d'un devoir pour les cultivateurs de dire si, dans leur production de cannabis, ils ont utilisé des régulateurs, pesticides ou d'autres produits chimiques. En se basant là-dessus, les consommateurs peuvent prendre des décisions en toute connaissance de cause sur ce qu'ils consomment ; sauf si les informations sont fausses évidemment. Si vous voulez en savoir plus sur les régulateurs organiques de croissance et souhaitez obtenir des sources scientifiques, vous pouvez contacter directement Blunt Science à l'adresse suivante : blunt.science@humboldtseeds.net