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PROCEDE DE MULTIPLICATION HORS-SOL DE PLANTULES, DE BULBES, DE BULBILLES, DE RHIZOMES ET DE TUBERCULES La présente invention concerne un processus de production hors-sol de plantules, de bulbes, de bulbilles, de rhizomes et de tubercules (microtubercules ou minitubercules) trouvant une application dans l'obtention de semailles ou plants de pré-bases de qualité phytosanitaire irréprochable.
On connaît les procédés de multiplication et de tubérisation via les techniques in vitro, seules techniques pouvant actuellement garantir la production de plantules, de tubercules ou autres organes de reproduction végétative exempts d'agents pathogènes tels que virus 1 viroïdes, bactéries, champignons, nématodes...
Actuellement, le point de départ de toutes les filières de production de semailles, de boutures saines ou plants de pré-base est le processus qui consiste à utiliser des plantes microbouturées in vitro de diverses espèces assainies contre l'infection virale par exemple par culture de méristèmes, ensuite à les développer et à les multiplier par clonage jusqu'au nombre désiré de microplantules. Toutes ces étapes se font sur un milieu enrichi d'une source de carbone (glucose) et en condition d'hétérotrophie et de stricte stérilité : désinfection des plantes, autoclavage des milieux nutritifs et de la vaisselle de culture, travail de repiquage sous hotte à flux laminairs, air stérile, instruments désinfectés, bocaux de culture fermés.
Les microplantules ainsi obtenues sont soit acclimatées en serre, soit maintenues en culture in vitro pour la production d'organes de reproduction (bulbilles ou microtubercules).
Dans le cas particulier de la pomme de terre, on connaît largement les procédés de production in vitro de microtubercules (diamètre compris entre 2 et 10 mm) qui
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consistent à stimuler la tubérisation au bout de plusieurs semaines sur les tiges des microplantules en introduisant dans le milieu nutritif des substances biologiquement actives et en les plaçant sous une lumière diffuse ou à l'obscurité.
Ces procédés sont caractérisés par un faible rendement en microtubercules, par des microtubercules de petite taille (de 2 à 7 mm de diamètre), par une dormance élevée (de 4 à 6 mois) et par une réserve limitée de substances organiques et minérales dans ceux-ci. On pratique souvent leur culture en serre avant l'ensemencement au champ en vue d'obtenir des minitubercules.
Quelque soit ltoption choisie, le passage par les techniques de la culture in vitro dans la phase de multiplication et de tubérisation pèse lourd dans le prix de revient, conséquence de la nécessité d'infrastructures coûteuses pour la culture de tissus, de la main-d'oeuvre abondante et de l'acclimatation en serre.
La présente invention consiste à multiplier et à induire la tubérisation hors-sol par une technique aéro-hydroponique, pour remplacer les techniques de la culture in vitro dans les phases de multiplication et de tubérisation. Cette nouvelle technique aéro-hydroponique de production de plantules, de bulbes, bulbilles, rhizomes et tubercules, garantit la qualité sanitaire du matériel à des coûts nettement inférieurs à ceux issus des techniques in vitro.
L'invention permet d'accroître la récolte produite par plantule, de réduire la durée du processus d'obtention de cette récolte, d'arriver avec précision à une semence au diamètre souhaité, d'assurer l'aptitude à l'ensemencement en pleine terre et d'obtenir des récoltes toute l'année en modifiant radicalement la technique de multiplication et les conditions de mise en oeuvre du processus.
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L'invention est décrite ci-après à l'aide d'un exemple et de références aux figures jointes, dans lesquels la figure 1 schématise l'ensemble du circuit de la solution nutritive et la figure 2 représente une coupe verticale d'un canal de production.
La figure 1 comprend le schéma suivant : les plantules 1 sont disposées au dessus d'un canal 2, sur et au travers d'un support 16, leurs parties inférieures se trouvant dans le canal, et sont alimentées périodiquement par un brouillard de solution nutritive 3 mis sous pression par une pompe 4 et distribué par un nébulisateur.
L'excédent de solution 3 est recyclé par retour au réservoir 5 contenant la solution nutritive 3.
Les tubercules ou bulbilles produits apparaîtront dans & canal 2 et sont alimentés de la même façon que les plantules 1.
La compensation des pertes du réservoir 5, en eau et en nutriments se fait de façon automatisée, par capteurs de niveau 6 et/ou de concentration 7 et 8 et des organes de régulation 9 et 10. Un groupe de pompes doseuses 14 déverse dans le réservoir 5 de solution nutritive 3 les quantités d'acide et d'éléments nutritifs 11 et 12 calculées par les régulateurs 9 et 10.
L'unité de contrôle 15 gère la correction du pH et de la conductivité et autre niveau, elle peut également gérer l'ensemble du circuit dans toutes les phases du processus.
La figure 2 représente la coupe verticale d'un canal 2 de production de plantules 1 et de tubercules ou bulbilles 18. La solution nutritive est distribuée via la conduite 17 et est nébulisée au niveau de la partie racinaire des plantules.
La multiplication est réalisée dans une chambre climatisée à une température de 22-24OC, les boutures reçoivent un
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éclairement d'assimilation d'environ 60-100 E/m2/s, grâce à des tubes fluorescents, avec une photopériode de 16 heures. Chaque repiquage des boutures autotrophes est réalisé à intervalle régulier.
La tubérisation induite sur les plantules est effectuée dans une chambre climatisée en modifiant la photopériode et la température. Les tubercules ou bulbilles sont récoltés dés qu'ils ont atteint la taille souhaitée. La récolte se fait pendant 10 à 12 semaines, selon l'espèce ou la variété. Le prélèvement continu d'une partie des tubercules favorise la tubérisation. La photopériode pour la tubérisation des plantules de pommes de terre est alors deX6 à 12 heures à une température de 10 à 20oC.
On obtient ainsi une production de tubercules de taille uniforme répartie sur toute l'année, dont la dormance est rapidement levée, pouvant être semés au champ ou stockés pendant plusieurs mois.
Les cycles de multiplication et de tubérisation pour les plantules de pommes de terre sont réalisés dans des chambres climatisées qui éliminent tous risques de contamination par les pucerons et l'absence de terre ou terreau garantit la propreté sanitaire des produits.
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The present invention relates to a process for the above-ground production of seedlings, bulbs, bulbs, bulbils, rhizomes and tubers (microtubercules or minitubercules). finding an application in obtaining sowing or pre-base plants of irreproachable phytosanitary quality.
Multiplication and tuberization processes are known via in vitro techniques, the only techniques that can currently guarantee the production of seedlings, tubers or other vegetative reproductive organs free of pathogens such as virus 1 viroids, bacteria, fungi, nematodes. ..
Currently, the starting point for all production chains for sowing, healthy cuttings or pre-basic plants is the process which consists in using microbouturé plants in vitro of various sanitized species against viral infection for example by cultivation of meristems, then develop and multiply them by cloning to the desired number of microplantules. All these steps are carried out on a medium enriched with a carbon source (glucose) and under conditions of heterotrophy and strict sterility: plant disinfection, autoclaving of nutrient media and culture dishes, transplanting work in a hood laminar flow, sterile air, disinfected instruments, closed culture jars.
The microplantules thus obtained are either acclimatized in a greenhouse, or maintained in in vitro culture for the production of reproductive organs (bulbils or microtubercules).
In the particular case of the potato, the processes of in vitro production of microtubers (diameter between 2 and 10 mm) are widely known which
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consist in stimulating the tuberisation after several weeks on the stems of the microplantules by introducing into the nutritive medium biologically active substances and by placing them under a diffuse light or in the dark.
These processes are characterized by a low yield of microtubers, by small microtubers (from 2 to 7 mm in diameter), by a high dormancy (from 4 to 6 months) and by a limited reserve of organic and mineral substances in those -this. They are often cultivated in a greenhouse before sowing in the field in order to obtain mini-tubers.
Whichever option is chosen, the passage by in vitro culture techniques in the multiplication and tuberization phase weighs heavily on the cost price, consequence of the need for expensive infrastructures for the culture of tissues, labor. abundant work and acclimatization in the greenhouse.
The present invention consists in multiplying and inducing above-ground tuberization by an aero-hydroponic technique, to replace the techniques of in vitro culture in the multiplication and tuberization phases. This new aero-hydroponic technique for producing seedlings, bulbs, bulbils, rhizomes and tubers, guarantees the sanitary quality of the material at costs much lower than those from in vitro techniques.
The invention makes it possible to increase the crop produced by seedling, to reduce the duration of the process of obtaining this crop, to arrive precisely at a seed with the desired diameter, to ensure the aptitude for sowing in full land and to obtain crops all year round by radically modifying the propagation technique and the conditions for implementing the process.
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The invention is described below with the aid of an example and of references to the attached figures, in which FIG. 1 diagrams the entire circuit of the nutrient solution and FIG. 2 represents a vertical section of a channel of production.
Figure 1 includes the following diagram: the seedlings 1 are arranged above a channel 2, on and through a support 16, their lower parts being in the channel, and are fed periodically by a mist of nutritive solution 3 pressurized by a pump 4 and distributed by a nebulizer.
The excess solution 3 is recycled by returning to the tank 5 containing the nutrient solution 3.
The tubers or bulbils produced will appear in & channel 2 and are fed in the same way as seedlings 1.
The compensation of the losses of the reservoir 5, in water and in nutrients is done in an automated way, by level sensors 6 and / or of concentration 7 and 8 and of the regulating organs 9 and 10. A group of metering pumps 14 pours into the reservoir 5 of nutrient solution 3 the quantities of acid and nutrients 11 and 12 calculated by regulators 9 and 10.
The control unit 15 manages the correction of pH and conductivity and other level, it can also manage the entire circuit in all phases of the process.
FIG. 2 represents the vertical section of a channel 2 for producing seedlings 1 and tubers or bulbils 18. The nutritive solution is distributed via line 17 and is nebulized at the level of the root part of the seedlings.
Propagation is carried out in an air-conditioned room at a temperature of 22-24OC, the cuttings receive a
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assimilation illumination of around 60-100 E / m2 / s, using fluorescent tubes, with a 16-hour photoperiod. Each transplanting of autotrophic cuttings is carried out at regular intervals.
The tuberation induced on the seedlings is carried out in an air-conditioned room by modifying the photoperiod and the temperature. The tubers or bulbils are harvested as soon as they have reached the desired size. Harvesting takes place for 10 to 12 weeks, depending on the species or variety. Continuous removal of part of the tubers promotes tuberization. The photoperiod for the tuberization of the seed potatoes is then deX6 to 12 hours at a temperature of 10 to 20oC.
We thus obtain a production of tubers of uniform size distributed throughout the year, the dormancy of which is quickly broken, which can be sown in the field or stored for several months.
The multiplication and tuberization cycles for the potato seedlings are carried out in air-conditioned rooms which eliminate all risks of contamination by aphids and the absence of soil or soil guarantees the sanitary cleanliness of the products.