L'agriculture moderne est confrontée à des défis qui se multiplient et se renouvellent constamment afin d'obtenir des rendements plus élevés et qui ont le moins d'impact possible sur l'environnement.

Cette tâche consiste à recourir à de nouvelles approches et à intégrer des concepts écologiques et moléculaires pour atteindre ces rendements plus élevés et, accessoirement, réduire au minimum les impacts sur l'environnement, en réduisant considérablement les doses d'engrais synthétiques, qui causent la pollution, les dommages à la santé humaine et la perte de la fertilité des sols.

Les rhizobactéries

Dans ce travail, la recherche s'est orientée vers le développement de nouvelles biotechnologies, avec un intérêt croissant pour les micro-organismes bénéfiques du sol qui favorisent la croissance des plantes et préviennent les infections des tissus végétaux par des agents pathogènes.

Plus précisément, une méthode prometteuse pour réduire l'utilisation d'engrais synthétiques est l'application de rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (RPCV), comme inoculants microbiens, car l'utilisation du RPCV comme biofertilisants est une option viable et durable qui facilite la disponibilité d'éléments nutritifs, favorise croissance et augmente les rendements productifs des plantes.

Que sont RPCV

Les Rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR, pour son acronyme en anglais), ou RPCV, correspondent à un ensemble de bactéries qui habitent la rhizosphère (environnement racinaire) des plantes et qui y produit toutes sortes d'avantages, tels que l'amélioration de leur croissance, l'amélioration de l'absorption des minéraux et d'autres types de composés, les protéger d'éventuels agents pathogènes, lutter contre la contamination des sols et les aider à produire les hormones nécessaires à leur développement.

Ces caractéristiques font que les PGPR sont actuellement très étudiées, non seulement pour leur collaboration dans la croissance des cultures, ou comme agents de biocontrôle, mais aussi pour leurs multiples possibilités de décontamination des sols et de récupération des écosystèmes. À l'heure actuelle, même des souches bactériennes génétiquement modifiées sont à l'étude, qui améliorent et renforcent cette interaction dans des conditions auparavant défavorables.

Action et interaction

L'action de l'inoculation des cultures avec le RPCV, en plus de réduire l'utilisation des engrais synthétiques et leurs conséquences négatives, augmente le rendement des cultures, contribuant à la rentabilité économique pour les producteurs et accessoirement à la santé de la population.

Ces interactions du RPCV avec les plantes et les microorganismes (environnement biotique) sont très complexes et utilisent divers mécanismes d'action pour influencer la croissance des plantes, comme la biofertilisation, la phytostimulation ou le biocontrôle.

De la racine

Un facteur essentiel pour que le RPCV puisse activer efficacement ce contrôle biologique et favoriser la croissance des plantes est la colonisation de leur système racinaire. A cet égard, les éléments essentiels pour que cette colonisation soit efficace incluent la capacité des microorganismes à survivre après inoculation et à se développer dans la spermosphère (région qui entoure la graine), il doit également être fixé à la surface des premières racines et coloniser le l'ensemble du système.

Cette colonisation racinaire par des microorganismes endophytes (au sein de la plante) comprend plusieurs étapes, telles que l'attraction, la reconnaissance, l'adhésion et l'invasion, qui sont affectées par les composants physiques et chimiques vivants et non vivants de l'écosystème (facteurs biotiques et abiotiques). La colonisation des graines est la première étape de ce processus, car les micro-organismes qui se déposent sur les graines peuvent se développer et coloniser les racines dans toute leur étendue.

De bons résultats en culture dépendent d'une colonisation adéquate des bactéries dans la rhizosphère. En appliquant la bonne technique d'inoculation, cela se traduira par un pourcentage plus élevé de germination et de productivité de la culture, en plus d'augmenter sa résistance au stress.

PGP et RPCV

Les RPCV sont situés dans le cadre de mécanismes de promotion de la croissance des plantes, ou Promotion de la croissance des plantes (PGP), qui sont les actions ou activités biologiques qui entraînent une influence positive sur le développement de la plante, et peuvent être classées en mécanismes directs ou indirects, ou une combinaison des deux.

Direct et indirect

Des mécanismes directs se produisent lorsque les bactéries synthétisent des métabolites, ou lorsque les plantes augmentent la disponibilité des éléments nutritionnels nécessaires à leur métabolisme, améliorant leur nutrition, la fixation de l'azote (N), la synthèse de phytohormones, de vitamines et d'enzymes, la solubilisation du phosphore. (P) inorganique et la minéralisation des phosphates organiques, ou la réduction de la toxicité par les métaux lourds, la réduction des niveaux d'éthylène dans les sols, ou l'augmentation de la perméabilité des racines, entre autres.

Dans le cas de mécanismes indirects, ceux-ci sont basés sur des aspects du métabolisme ou de la biologie du micro-organisme, ils ne doivent donc pas nécessairement exercer un effet positif sur le développement de la plante, quelle que soit la manière dont ils collaborent, car les RPCV provoquent la diminution ou l'élimination de microorganismes phytopathogènes, soit par la production de substances antimicrobiennes ou d'antibiotiques, d'enzymes lytiques ou d'une combinaison de ceux-ci. Ainsi qu'en stimulant les défenses naturelles de la plante, à travers des mécanismes de biocontrôle et d'induction de résistance systémique (PID) à un large spectre d'organismes pathogènes et la production de sidérophores, entre autres, ainsi que la production d'antibiotiques et de cyanures d'hydrogène qui impact sur les phytopathogènes.

Plus d'efficacité, meilleure qualité

Ces mécanismes permettent d'optimiser les ressources, d'améliorer l'efficacité de la culture dans l'utilisation des ressources édaphiques (du sol), ainsi que de contribuer à la santé de la plante et à sa capacité à répondre aux conditions défavorables. Cela est particulièrement pertinent dans le scénario actuel de changement climatique et en particulier dans les bleuets, dont nous savons que c'est une culture fortement dépendante des conditions environnementales.

De plus, ces micro-organismes ont la capacité d'augmenter les qualités spéciales de la myrtille, en concentrant davantage les composés bioactifs qui la caractérisent et pour lesquels les consommateurs l'exigent sur les marchés.