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La microbiologie au service de l’agriculture : des bactéries pour protéger et stimuler les cultures

Des bactéries bénéfiques pour protéger et fertiliser les cultures

Et si certaines bactéries naturellement présentes dans les sols du Québec pouvaient à la fois améliorer la nutrition des plantes et les protéger contre des agents pathogènes?

C’est l’objectif d’un projet de recherche réunissant Agro-100 et le professeur de microbiologie Éric Déziel, de l’Institut national de la recherche scientifique, dans le cadre d’une initiative du Consortium de recherche et innovations en bioprocédés industriels au Québec, le CRIBIQ.

Présenté dans un article publié par Le Devoir en février 2024, ce projet s’intéresse au développement de biofertilisants microbiens capables de soutenir la croissance des plants de tomates tout en contribuant à leur protection contre certaines infections.

Le projet de recherche en bref

Le projet vise à identifier des bactéries bénéfiques pouvant remplir deux fonctions complémentaires :

  1. La biostimulation, en favorisant la nutrition, la croissance et la capacité des plantes à mieux tolérer certains stress.

  2. La bioprotection, en limitant le développement de microorganismes pouvant provoquer des maladies dans les cultures.

Les chercheurs souhaitent éventuellement intégrer les souches bactériennes les plus performantes à un produit biologique pouvant être pulvérisé sur les cultures ou appliqué au sol.

L’objectif est de développer des solutions biologiques qui travaillent avec l’écosystème de la plante, plutôt que de dépendre uniquement de traitements chimiques conventionnels.

Un enjeu important pour la production de tomates en serre

La culture en serre permet de soutenir la production locale de fruits et de légumes, mais elle comporte également des défis particuliers en matière de fertilisation et de gestion des maladies.

Le projet s’intéresse notamment à Clavibacter michiganensis, une bactérie pouvant causer des dommages importants dans les productions de tomates en serre. Les chercheurs évaluent la possibilité d’utiliser d’autres bactéries pour coloniser la plante, concurrencer certains agents pathogènes et contribuer à prévenir les infections.

Cette approche pourrait représenter une avenue particulièrement intéressante pour les productions biologiques, où les options de traitement sont plus limitées.

Pourquoi étudier les bactéries présentes dans les sols du Québec?

Les microorganismes ne réagissent pas tous de la même manière selon leur environnement. L’acidité du sol, la température, l’humidité et les populations microbiennes déjà présentes influencent leur capacité à s’établir et à demeurer actives.

C’est pourquoi l’équipe de recherche s’intéresse à des bactéries indigènes, naturellement adaptées aux conditions québécoises.

Au moment de la publication de l’article, plusieurs bactéries provenant de sols du Québec avaient déjà été isolées. Les chercheurs avaient commencé à évaluer :

  • leur activité contre certains agents pathogènes;
  • leur capacité à favoriser la fertilisation;
  • leur aptitude à coloniser les plants de tomates;
  • leur potentiel de biostimulation et de bioprotection.

La collection de bactéries obtenue était alors décrite comme prometteuse.

Biostimulation et bioprotection : une action complémentaire

Les bactéries recherchées pourraient agir sur plusieurs aspects de la santé des plantes.

Favoriser l’absorption des nutriments
Certaines bactéries peuvent rendre des éléments nutritifs plus accessibles à la plante ou favoriser leur absorption par les racines.

Soutenir la plante en situation de stress
Les microorganismes bénéfiques peuvent contribuer à améliorer la réponse des plantes à certains stress environnementaux, comme le froid ou des conditions de croissance défavorables.

Protéger contre les agents pathogènes
Certaines bactéries produisent naturellement des composés antimicrobiens ou occupent l’espace disponible sur la plante, ce qui peut limiter l’installation de microorganismes nuisibles.

Réduire le recours à certains traitements
À terme, ces technologies pourraient contribuer au développement de solutions respectueuses de l’écosystème végétal et compatibles avec les objectifs d’une agriculture plus durable.

De la recherche au champ : plusieurs étapes de validation

Avant qu’un biofertilisant microbien puisse être commercialisé, les bactéries sélectionnées doivent franchir plusieurs étapes.

  1. Isoler les bactéries prometteuses
    Les chercheurs recueillent et caractérisent des bactéries naturellement présentes dans les sols.

  2. Tester leur efficacité en laboratoire
    Les souches sont évaluées pour vérifier leur capacité à soutenir la nutrition des plantes et à limiter l’activité de certains agents pathogènes.

  3. Réaliser des essais en serre
    Les bactéries les plus prometteuses sont appliquées sur des plants de tomates afin d’observer leur comportement dans des conditions contrôlées.

  4. Valider les résultats à plus grande échelle
    Des essais en parcelles et en conditions commerciales sont nécessaires pour déterminer si les résultats peuvent être reproduits de manière constante.

  5. Obtenir les approbations réglementaires
    Les produits microbiens doivent ensuite répondre aux exigences de validation, de certification et d’homologation applicables avant leur commercialisation.

Au moment de la publication de l’article, l’équipe préparait les prochaines phases d’essais en serre et en parcelles de recherche.

Ce qu’il faut retenir

La microbiologie agricole ouvre la voie à une nouvelle génération de produits capables d’interagir directement avec les plantes et leur environnement.

En étudiant des bactéries indigènes provenant des sols québécois, Agro-100 et ses partenaires cherchent à développer des solutions qui pourraient :

  • soutenir la nutrition et la croissance des cultures;
  • améliorer la tolérance aux stress;
  • protéger les plantes contre certaines maladies;
  • répondre aux besoins des productions biologiques;
  • contribuer à une agriculture locale plus résiliente.

Source de l’article:
La microbiologie au service de l’agriculture
Camille Feireisen, collaboration spéciale
Publié dans Le Devoir le 24 février 2024

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