Réduction d’intrants par application de consortia microbiens formulés à finalité biostimulante et de bio-contrôle adaptés au fonctionnement des sols en agriculture conventionnelle et de conservation.

L’utilisation de microorganismes dans le bio-contrôle des maladies telluriques et ravageurs et dans la bio-stimulation des plantes est devenue un enjeu majeur pour réduire notre dépendance aux intrants de synthèse entrainant des déséquilibres majeurs pour la santé humaine/animale et l’environnement. Aujourd’hui, le secteur des agents de bio-contrôle et de bio-stimulation est estimé à 2.5-3.3milliards EUR avec une perspective de 4.2 milliards EUR en 2020. L’accroissement annuel de 16% est de loin bien supérieur aux intrants classiques de synthèse. Cependant l’utilisation des agents de bio-contrôle microbiens se heurte à différentes contraintes : efficacité et durabilité au champ, formulation des produits aisément applicables, acceptabilité par le monde agricole et adaptabilité aux conduites culturales. MICROSOILSYTEM a pour objectif d’aborder ces contraintes. Le projet a pour ambition de développer des consortia d’agents de contrôle microbiens (mycètes et bactéries) et bioeffecteurs (ex. lipopetides) immobilisés dans des micro- ou nano-billes. Leur action sur la solubilisation des nutriments et sur la biostimulation des plantes et le bio-contrôle des pathogènes permettra soit le remplacement d’intrants de synthèses existants, soit la diminution des doses ou fréquences d’application de ceux-ci. Le projet sera centré sur le froment et ses principaux pathogènes et sera mené dans un premier temps en conditions contrôlées de laboratoire et d’écotron (simulation d’écosystèmes en conditions contrôlées) et ensuite au champ pour la validation des observations et l’adaptabilité des conduites culturales, en coopération étroite avec le monde agricole.


Contribution

Les tâches du projet allouées à la CTrAB du CRA-W sont coordonnées par Julie Van Damme.

Au cours de la première triennale du projet, le CRA-W aura pour mission de déterminer les conditions du milieu (facteurs pédo-climatiques) et les pratiques agricoles (travail du sol, rotation, intrants phytosanitaires, ...) favorables au développement des champignons mycorhiziens à arbuscules capables d'améliorer la nutrition du froment, notamment en phosphore, par relation symbiotique. La réalisation de cette tâche consistera en la constitution d'un réseau de parcelle de froment de variété connue à l'échelle régionale afin de mettre en lien le taux de mycorhization des racines de froment au stade tallage avec les facteurs du milieu et les pratiques agricoles à l'aide d'une analyse multicritère. Le travail sera porté par Brieuc Hardy et Max Morelle, en collaboration avec Bruno Huyghebaert, Guillaume Jacquemin et Morgan Abras du CRA-W ainsi que Julie Legrand (CPL-Vegemar) et Anouk Stalport (CARAH).

Au cours de la seconde triennale, le CRA-W aura pour mission de mener des essais en champ du biostimulant formulé en laboratoire afin d'évaluer sa performance dans différents contextes culturaux.  

Coordinateur (CRA-W)

Coordinateur hors CRA-W

Stéphane Declerck est Professeur à l’UCL. Il est à la tête du laboratoire de mycologie (plus de 30 collaborateurs) et promoteur de la Mycothèque de l’UCL (MUCL – 4ème plus grande collection mondiale de champignons filamenteux et levuriens) et de la Glomeromycota IN vitro Collection (GINCO – 1ère collection mondiale de champignons mycorhiziens à arbuscules – CMA). Il a 25 ans d'expérience scientifique dans le domaine de la mycologie et plus particulièrement des CMA (taxonomie, physiologie, dialogue moléculaire plante-champignon, protection des plantes contre les pathogènes telluriques et aériens (par ex. nématodes, champignons et oomycètes) et abiotiques (par ex. sécheresse), amélioration de la croissance des plantes (pomme de terre, tomate, maïs).

Equipe impliquée

Partenaires

Partenaire 2: Marc Ongena et Philippe Jacques travaillent dans le laboratoire Microbial Processes and Interactions (MiPI) rattaché à TERRA, Teaching and Research Center, une nouvelle unité de recherche institutionnelle de l’Université de Liège basée à Gembloux Agro-Bio Tech. Marc Ongena est maître de recherche au FRS-FNRS et chargé de cours associé à Gembloux AgroBio Tech /ULg. Philippe Jacques est Professeur de Microbiologie industrielle et est actuellement Président de TERRA. La recherche de Marc Ongena se concentre sur l'étude des mécanismes moléculaires impliqués dans diverses facettes des interactions entre les plantes, les agents pathogènes et les rhizobactéries bénéfiques dénommées PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Il a développé de solides compétences dans les interactions microbiennes, la physiologie et l'écologie bactérienne ainsi qu’en biochimie analytique consacrée à la caractérisation des métabolites bactériens impliqués dans le biocontrôle (BRMs, Biocontrol-Related Metabolites). Le partenaire a développé des essais biologiques pour tester des composés bactériens et spécifiquement des lipopeptides pour leurs bioactivités, notamment antimicrobiennes et en tant que stimulateurs des réponses immunitaires végétales. Les travaux de Philippe Jacques sont essentiellement consacrés aux métabolites d’origine microbienne, en particulier, les lipopeptides synthétisés par la voie non ribosomique et leur implication dans la lutte contre les champignons phytopathogènes. Via les travaux de Philippe Jacques et Marc Ongena, le laboratoire MiPI est donc reconnu comme l'un des leaders de l'UE pour l'étude des métabolites impliqués dans le biocontrôle, tels que les lipopeptides, produits par les bactéries bénéfiques aux plantes.

Partenaire 3: Jean-Thomas Cornélis a débuté sa carrière académique au sein de l’axe de recherche ‘Echanges Eau-Sol-Plante’ en 2014 (Gembloux Agro-Bio Tech, ULiège). Il est professeur de sciences du sol et directeur du Plateau Technique Sol&Ecologie. L’équipe de recherche de JT Cornelis est actuellement constituée de 6 doctorants et 2 post-doctorants, et a pour objectif d’appliquer les connaissances fondamentales des processus pédogéniques à la compréhension de la résistance et résilience des écosystèmes face aux modifications environnementales. Ses recherches se focalisent sur la pédologie (étude de la formation des sols), et ce à travers la biogéochimie des éléments dans un contexte de changements environnementaux et climatiques. L’ambition interdisciplinaire de JT Cornelis est de rassembler des partenaires aux approches multi-échelles et multi-disciplinaires afin d’intégrer la complexité des processus bio-physico-chimiques dans la compréhension du fonctionnement des sols. 

Partenaire 4: Julie Van Damme coordonne la Cellule transversale de Recherches en Agriculture biologique (CtRAb) au sein du Centre wallon de Recherches Agronomiques. La CtRAb a été mise en place dans le cadre de Plan stratégique de développement de l’agriculture biologique à l’horizon 2020 pour la Wallonie. En charge des activités de recherche de ce plan, la CtRAb a pour mission de mener des travaux basés sur les besoins technico-économiques du secteur de l’agriculture biologique. La Cellule travaille donc en étroite collaboration avec les acteurs de l’encadrement, les agriculteurs et leurs représentants notamment via des essais et suivis en ferme sur l’ensemble du territoire wallon. La CtRAb est composée de 14 personnes réparties dans 5 unités du CRA-W dont 3 ingénieurs et 1 technicien plus spécifiquement dédiés aux suivis des pratiques et des aspects liés au sol en ferme (recherche participative).