Article de référence | Réf : GE1103 v1

De la connaissance du microbiote de la rhizosphère des plantes cultivées aux biosolutions

Auteur(s) : Wafa ACHOUAK, Thierry HEULIN

Date de publication : 10 avr. 2024

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

RÉSUMÉ

L’agriculture de demain va devoir faire face à deux grands défis : nourrir les populations (sécurité alimentaire) et mettre en œuvre des pratiques respectueuses de l’environnement et de la biodiversité (agroécologie) auxquels s’ajoute celui de stocker du carbone dans les sols (changement climatique). Cet article traite des solutions n'utilisant pas d’intrants de synthèse, lesquels visent à améliorer la croissance et le rendement des plantes cultivées (biostimulation), leur santé (biocontrôle) et enfin à augmenter le stock de carbone dans les sols. Plus difficile à mettre en œuvre que les intrants de synthèse, les biosolutions nécessitent des efforts de R&D importants dans les prochaines années pour constituer une véritable alternative aux pratiques actuelles.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

Auteur(s)

  • Wafa ACHOUAK : Directrice de recherche au CNRS et conseillère scientifique de la société BioIntrant - Lab. d’Écologie microbienne de la Rhizosphère (LEMiRE), UMR 7265 BIAM, Aix-Marseille univ., CEA, CNRS, Saint-Paul-lez-Durance, France

  • Thierry HEULIN : Directeur de recherche au CNRS et conseiller scientifique de la société BioIntrant - Lab. d’Écologie microbienne de la Rhizosphère (LEMiRE), UMR 7265 BIAM, Aix-Marseille univ., CEA, CNRS, Saint-Paul-lez-Durance, France

INTRODUCTION

Les conséquences du changement climatique impactent les cultures qui sont de plus en plus exposées à des stress abiotiques, notamment la sécheresse et la salinité des sols, ce qui les rend plus vulnérables aux stress biotiques. Dans ce contexte, les défis associés à la production alimentaire obligent le secteur agricole à rechercher et à adapter des solutions innovantes, en particulier pour atténuer les impacts du changement climatique. De plus, l’agriculture fait actuellement face à un enjeu majeur qui vise à limiter ou à remplacer les intrants de synthèse pour la fertilisation et la protection des plantes. Cela répond à des enjeux environnementaux et à une demande de plus en plus forte de la part des consommateurs.

Les enjeux environnementaux concernent la réduction du lessivage des engrais (azotés et phosphatés) et de la diffusion des pesticides dans les sols, à l’origine de la pollution des nappes phréatiques et des cours d’eau. La demande des consommateurs est telle que nombre d’entre eux se tournent vers le « bio » pour s’assurer de consommer des produits alimentaires « sains ». Une alimentation totalement « bio » pour l’ensemble des consommateurs est probablement impossible à atteindre, à la fois pour une question de volume et de prix. Une solution réaliste pour les agriculteurs et les consommateurs est de tendre vers la mise en œuvre d’une agriculture compatible avec la protection de l’environnement et de la biodiversité, ce que l’on nomme depuis quelques années l’agroécologie.

Nota

définition de l’agroécologie proposée par l’INRAE : « Face aux défis de la sécurité alimentaire mondiale, du changement climatique, de la restauration de la biodiversité, de l’épuisement des ressources, l’agroécologie offre un cadre de réflexion et d’innovation prometteur. Elle propose plusieurs leviers pour assurer la production agricole tout en réduisant l’utilisation des intrants et en préservant les sols et l’eau. Parmi ces leviers, le biocontrôle permet de réguler les maladies et ravageurs en utilisant leurs prédateurs naturels (oiseaux, insectes, micro-organismes auxiliaires). L’utilisation de ces régulations naturelles implique de favoriser la biodiversité dans les espaces cultivés. Autre levier de l’agroécologie, la diversification des cultures, de la parcelle aux paysages, contribue à cette biodiversité et à la réduction de l’usage des intrants. Ce cadre permet de réfléchir à l’articulation entre les productions animales et végétales dans les territoires, mais aussi les articulations entre tous les organismes présents dans les écosystèmes. Ces évolutions, qui vont conduire à des productions et des produits plus hétérogènes, vont aller de pair avec l’évolution des régimes alimentaires. »

Parmi les pratiques préconisées par l’agroécologie, la réduction du travail du sol et l’utilisation de solutions remplaçant les intrants de synthèse (biofertilisants et agents de biocontrôle) sont au cœur des enjeux. En effet, la réduction du travail du sol se traduit par un besoin accru en herbicides dont l’usage est de plus en plus remis en question. Il y a donc une urgence à proposer aux agriculteurs des solutions biologiques de remplacement.

Il est bien établi que la rhizosphère, cette fraction du sol autour et sous l’influence des racines, contient une très grande abondance et une grande diversité de bactéries, de champignons et d'archées et joue un rôle crucial dans la croissance des plantes. La compréhension des interactions entre la plante et le microbiote associé à ses racines et sa rhizosphère peut contribuer, sur des bases scientifiques, au développement de nouvelles technologies durables au niveau de la rhizosphère, respectueuses de l'environnement et économiquement viables, l'optimisation du microbiote rhizosphérique offrant des avantages en termes d'efficacité dans l'utilisation de l'eau, de l'azote (N) et du phosphore (P) ( https://agriculture-de-conservation.com/Les-racines-au-coeur-du.html).

Dans ce contexte, la sélection et l’utilisation de micro-organismes favorisant la croissance des plantes sont des outils essentiels dans le domaine de la biotechnologie de la rhizosphère (biosolutions). Dans cet article, le choix a été fait d’évoquer les solutions microbiologiques basées sur les avancées scientifiques des 30 dernières années et concernant l’étude des bactéries associées à la rhizosphère des plantes cultivées.

Nota

un glossaire des termes et des expressions importants de l’article, ainsi qu’un tableau des sigles, notations et symboles sont proposés en fin d’article.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-ge1103


Cet article fait partie de l’offre

Génie écologique

(52 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais English

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :

Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.

Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.

Obtenez CerT.I., la certification
de Techniques de l’Ingénieur !
Acheter le module

Cet article fait partie de l’offre

Génie écologique

(52 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HARTMANN (A.) et coll -   Lorenz Hiltner, a pioneer in rhizosphere microbial ecology and soil bacteriology research.  -  Plant and Soil, 312. https://doi :10.1007/s11104-007-9514-z (2008).

  • (2) - GRIFFITHS (R.I.) et coll -   Mapping and validating predictions of soil bacterial biodiversity using European and national scale datasets.  -  Applied Soil Ecology, 97. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2015.06.018 (2016).

  • (3) - MAVINGUI (P.) et coll -   Genetic and phenotypic diversity of Bacillus polymyxa in soil and in the wheat rhizosphere.  -  Applied and Environmental Microbiology, 58. https://doi :10.1128/aem.58.6.1894-1903.1992 (1992).

  • (4) - ROUATT (J.W.) et coll -   Statistical evaluation of rhizosphere effect.  -  Soil Science Society of America Proceedings, 24 (1960).

  • (5) - DJEMIEL (C.) et coll -   Inferring microbiota functions from taxonomic genes : a review.  -  Gigascience, 11. https://doi :10.1093/gigascience/giab090 (2022).

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Génie écologique

(52 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

1/ Quiz d'entraînement

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.

2/ Test de validation

Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.

Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Génie écologique

(52 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS