Créer des sols plus productifs avec moins d’engrais
L’utilisation des engrais chimiques, qui apportent aux cultures les nutriments dont elles ont besoin pour se développer, symbolise l’agriculture moderne. Malheureusement, une grande majorité de nos cultures – et de nos agriculteurs – en sont devenus trop dépendants. Cette surconsommation a entraîné une contamination des sols. Dans certains cas, il est presque impossible de cultiver sans recourir à des engrais nuisibles à l’environnement. «Le défi consiste à trouver des solutions qui permettent aux agriculteurs d’améliorer leurs rendements tout en réduisant l’utilisation des engrais», explique Lionel Dupuy, chercheur à Neiker, un centre de recherche qui vise à renforcer le secteur basque de l’agro-élevage et de la sylviculture. Pour Lionel Dupuy et l’équipe de Neiker, il ne s’agissait pas de créer un meilleur engrais, mais plutôt d’améliorer la santé des sols. Grâce au soutien du projet SENSOILS (Sensing soil processes for improved crop nitrogen bioavailability), financé par l’UE, c’est exactement ce qu’ils ont entrepris de faire.
La dynamique des racines des cultures et des microbes du sol
Le projet, qui a bénéficié d’un soutien du Conseil européen de la recherche, s’articule autour d’une étude approfondie de la dynamique des racines des cultures et des microbes du sol. «Nous nous sommes concentrés sur la rhizosphère, la couche du sol qui entoure les racines des plantes, là où se déroule une grande partie de l’activité biologique», poursuit Lionel Dupuy. En comprenant mieux la manière dont la rhizosphère se forme et dont elle aide les nutriments à pénétrer dans les racines, les chercheurs espéraient être en mesure de créer un meilleur sol. Mais, comme souvent dans les recherches, les choses ne se passent pas toujours comme prévu. «Premièrement, les micro-organismes avec lesquels nous avions choisi de travailler ont été très lents à se développer, ce qui a fortement compliqué leur transformation génétique», ajoute Lionel Dupuy. «Même le recours à un type plus courant de micro-organisme s’est avéré plus difficile que nous le pensions.»
Observer les changements dans la composition du sol
Bien que ces défis aient pu contraindre les chercheurs à réduire la portée générale de leurs recherches, ils leur ont également permis de concentrer leurs efforts sur les idées les plus prometteuses, dont la possibilité de réaliser une microscopie de cellules vivantes dans les pores du sol. «Cette microscopie nous permet d’observer les changements dans la composition chimique du sol, et donc de voir la rhizosphère en action», poursuit Lionel Dupuy. Ils ont ainsi pu examiner la manière dont les bactéries se coordonnent pour migrer en masse à travers les pores du sol. Selon Lionel Dupuy, cette découverte est importante, car elle pourrait ouvrir la voie au développement de solutions qui maintiennent les populations de microbes bénéfiques le long des racines, entraînant à terme la création de cultures plus saines qui ne nécessitent pas d’engrais.
Des sols artificiels
Forte de ces nouvelles données, l’équipe du projet a continué à développer une série de sols artificiels capables d’agir comme des capteurs et d’enregistrer les changements chimiques du sol. «Nos recherches ont montré qu’en inventant des sols artificiels et en utilisant des technologies d’imagerie innovantes, nous pouvons suivre les interactions microbiennes et leur impact sur les racines des cultures, ainsi que la composition chimique du sol», souligne Lionel Dupuy. Bien que ces résultats soient importants, Lionel Dupuy reconnaît qu’il reste beaucoup de travail à accomplir. «Le projet SENSOILS n’est que le début, et ses résultats occuperont notre laboratoire dans un proche avenir», conclut-il. «Mais je suis certain que nos travaux destinés à comprendre les écosystèmes du sol mèneront au final à de nouvelles solutions qui définiront un secteur agricole plus productif et plus durable à l’avenir.»
Mots‑clés
SENSOILS, agriculteurs, agriculture, engrais, sol, microbes, cultures, rhizosphère