Les microorganismes : un moyen écologique et durable de favoriser la croissance des cultures

Chantal Hamel, Ph.D. se passionne pour des organismes invisibles à l'œil nu.

Son objectif est d'améliorer les cultures en utilisant de minuscules microorganismes présents dans le sol et à l'intérieur des plantes. Ces organismes pourraient accroître le rendement agricole tout en réduisant l'utilisation d'engrais.

Mme Hamel, qui détient un doctorat en physiologie des cultures de l'Université McGill, effectue depuis 2003 des recherches au Centre de recherches sur l'agriculture des prairies semi-arides (CRAPSA) situé à Swift Current (Saskatchewan). Son domaine de spécialisation est la microbiologie des plantes, c'est-à-dire l'étude des façons dont les microorganismes peuvent être nuisibles ou bénéfiques pour les plantes.

La population mondiale, qui vient de franchir le cap des sept milliards d'habitants, ne cesse de croître, et la demande de produits alimentaires suit la même tendance. Les agriculteurs utilisent des engrais pour accroître leur production, mais les ressources qui entrent dans la fabrication des engrais -- du phosphate et des combustibles fossiles -- ne sont pas renouvelables et leur utilisation peut nuire à l'environnement.

Mme Hamel s'emploie à répondre à cette question en utilisant des endophytes, c'est-à-dire des bactéries et des champignons qui vivent dans les plantes sans causer de maladies. Il existe une diversité d'endophytes qui pourraient stimuler la croissance des cultures. La plupart n'ont pas encore été découverts par les scientifiques, si bien qu'on n'en connaît pas encore tous les secrets.

Dès lors que son aspect bénéfique est établi, l'endophyte est désigné comme un « microorganisme favorisant la croissance des plantes » (traduction). Mme Hamel et ses collègues du CRAPSA ont déjà identifié trois types de bactéries offrant des possibilités à cet égard.

Un plant de pois chiches qui est exposé à un stress sous l'effet de la sécheresse, d'une inondation, d'une maladie ou de la chaleur excessive produit de l'éthylène qui entrave sa croissance. Or, avec l'intégration des trois bactéries en question, les plants produisent moins d'éthylène lorsqu'ils sont exposés à un stress, de sorte que leur croissance risque moins d'être ralentie.

Les trois bactéries qui ont récemment été découvertes par Mme Hamel et ses collègues n'ont pas encore livré tous leurs secrets aux scientifiques. Certaines bactéries du sol, comme le rhizobium, ont toutefois fait l'objet d'études approfondies et leur contribution aux systèmes de culture est bien connue. Les rhizobiums aident les légumineuses, c'est-à-dire les cultures comme les lentilles, les pois chiches et la luzerne, à mieux absorber l'azote, ce qui se traduit par des niveaux plus élevés d'azote dans le sol et favorise la croissance des cultures.

Certains scientifiques suggèrent d'utiliser des inoculants, c'est-à-dire des bactéries et des champignons intégrés au sol, afin de favoriser la croissance des cultures. D'autres, comme Mme Hamel, estiment qu'il y a déjà suffisamment de microorganismes présents dans les champs. On doit simplement apprendre à mieux les utiliser.

« Les plantes sont des organismes incroyables, a déclaré Mme Hamel. Elles ne peuvent pas s'enfuir en cas de danger, mais elles produisent en revanche de grandes quantités d'agents phytochimiques -- des composés chimiques naturels. C'est pourquoi beaucoup de nos médicaments sont issus de plantes. Ces dernières produisent divers agents chimiques pour repousser leurs ennemis et faire appel à des amis microbiens. »

C'est la raison pour laquelle le programme de sélection du blé du CRAPSA cherche à mettre au point des génotypes qui ont la particularité de favoriser la multiplication des microorganismes bénéfiques présents dans le sol et d'en tirer parti. Les agriculteurs ne seraient plus obligés d'acheter des inoculants pour les intégrer au sol parce que leurs bienfaits seraient déjà contenus dans les graines semées. Des recherches similaires sont également effectuées en utilisant des pois chiches.

« Auparavant, il fallait se préoccuper uniquement des engrais, a ajouté Mme Hamel. Mais maintenant, il faut trouver autre chose. On doit proposer quelque chose de nouveau. »

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