L'Oise Agricole 14 juillet 2019 à 17h00 | Par Manon Laurens

Une molécule naturelle pour remplacer l’engrais

La station d’expérimentation Serail mène des essais en partenariat avec l’université Claude-Bernard à Lyon sur la stratégie végétale d’inhibition biologique de la dénitrification.

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La renouée du Japon détient de la procyanidine, une molécule naturelle capable de conserver le nitrate dans le sol.
La renouée du Japon détient de la procyanidine, une molécule naturelle capable de conserver le nitrate dans le sol. - © Pixabay

Le docteur Zahar Haichar et le doctorant du laboratoire d’écologie microbienne, William Galland, ont décidé de se pencher sur la question afin de transformer la théorie en un cas concret au champ.

La dénitrification représente 59 % des pertes totales d’azote dans les agro-systèmes européens. L’azote est le facteur limitant de la croissance de la plante. Le développement des végétaux dépend donc fortement des processus du cycle de l’azote. Ils conditionnent la transformation de l’azote sous toutes ses formes notamment celles assimilables par les végétaux. Parmi les processus du cycle de l’azote, la dénitrification, réalisée en majorité par des bactéries dites dénitrifiantes, consiste en la réduction du nitrate en gaz.

Les formes gazeuses de l’azote, générées par dénitrification, sont alors libérées dans l’atmosphère et ainsi rendues inaccessibles aux plantes. La dénitrification entraîne donc la perte d’azote dans le sol. Ce phénomène est accentué lorsque le sol est en anaérobie, un manque d’oxygène souvent dû au tassement des sols, car les dénitrifiants y sont plus actifs. En agriculture, les pertes d’azote causées par la dénitrification et responsables de pertes de rendement sont compensées par l’ajout d’engrais azotés. Toutefois, cet apport entraîne une augmentation d’émissions de gaz à effet de serre ainsi que des coûts financiers importants liés aux achats d’intrants.

La découverte d’une molécule naturelle : la procyanidine

Il a été constaté à de nombreuses reprises qu’au contact de certaines plantes, la dénitrification du sol était réduite. C’est le cas de la renouée du Japon qui détient une molécule naturelle, la procyanidine. Elle est capable de réduire la dénitrification et donc de conserver le nitrate dans le sol. La conservation de nitrate dans le sol est jusqu’à six fois plus élevée grâce à cette plante et les émissions de gaz à effet de serre sont réduites de 95 %.

Les procyanidines permettent ainsi de réduire les pertes d’azote dans les sols et donc d’augmenter la fertilité des sols. Les rendements sont maintenus tout en diminuant les apports d’engrais azotés.

Aucune autre molécule naturelle qui possède la même activité biologique n’a été découverte à ce jour. Cette méthode est donc parfaitement adaptée à la culture biologique. Dans l’idéal, l’ajout de cette molécule se fera au moment où la plante a le plus besoin d’azote pour ainsi éviter les lessivages de nitrates.

Les premiers essais réalisés au champ

Les chercheurs de l’université Claude-Bernard Lyon 1 ont fait appel à la Serail afin d’effectuer des essais au champ. Les premiers ont été réalisés sur des salades. Les plantes comme la renouée n’ont pas été directement implantées aux côtés des salades. Leurs partenaires industriels n’ont pas voulu développer l’expérience via la valorisation des plantes, car, dans l’idéal, ils souhaiteraient commercialiser la molécule sous la même forme que les engrais actuels (granulés, liquides…).

Et ceci, malgré le fait qu’une plante comme la renouée possède, en plus de cette molécule, diverses propriétés bénéfiques au sol et à l’autre plante comme le fait d’être antifongique, anti-herbicide et antibactérienne.

La procyanidine peut se trouver dans différentes plantes et dans le marc de raisin. C’est une molécule qui est d’ailleurs utilisée dans la vinification au travers des tanins condensés. Seulement, il s’agit d’une source très onéreuse. Les essais se sont donc faits avec des salades romaines, car il s’agit d’une culture courte et locale. Ils ont consisté à apporter 8 à 210 kg de procyanidines par hectare de salades. Un seul apport via pulvérisation est effectué au stade des 8 à 9 feuilles, environ entre 1 à 2 semaines après plantation.

Même si l’étude doit encore évaluer l’efficacité du processus sur la durée, les premiers résultats sont encourageants. Les salades ayant reçu le plus important apport de procyanidines (210 kg /ha) présentent un sol où la dénitrification a été réduite de 26,7 %. La masse des salades est plus importante. Les chercheurs ont pu observer un développement racinaire plus important de 97 % et plus de 16 % de feuilles en plus (soit 120 g).

L’ajout de procyanidines augmente-t-il la productivité ?

Globalement, par rapport à une salade avec engrais, une salade avec procyanidines gagne 10 % de masse fraîche, 41 % de racines, 10 % de masse azotée et 24 % de dénitrification en moins. Si l’objectif de départ était de lutter contre la dénitrification à l’aide de cette molécule naturelle, les chercheurs Zahar Haichar et William Galland ont donc découvert par hasard que cette dernière a également une influence bénéfique sur la productivité des cultures.

Des essais sur d’autres plantations comme la tomate et le céleri, sur des types de sols différents, devraient être réalisés. Si l’hypothèse venait à être vérifiée, soit une diminution de la dénitrification et une augmentation de la productivité, alors il ne resterait plus qu’à trouver une source de procyanidines qui soit moins onéreuse et qui conserve sa simplicité d’utilisation.

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