UNICAEN-INRAE-EVA

Des collaborations variées depuis de nombreuses années.

Le laboratoire EVA (Ecophysiologie Végétale, Agronomie & nutritions NCS) de l’Université de Caen Normandie, associé à l’INRAE, collabore avec le SILEBAN depuis 1988 sur des thématiques de recherche variées concernant différentes espèces légumières. Jusqu’en 2005, les projets portaient sur la micro-propagation, la sélection et l’acclimatation du chou-fleur, du persil et de la carotte. Dans ce but, EVA s’était doté d’un dispositif de culture in vitro. Les collaborations ont repris en 2018 avec des projets centrés sur l’amélioration de la nutrition minérale de la carotte, du chou-fleur et du poireau grâce au développement d’outils de diagnostics innovants (NutrInnov’, PoiROAD), sur la faisabilité de la culture de soja en Normandie (SMN) et sur la valorisation agronomique de digestats issus de la méthanisation de déchets de cultures légumières (MECANO). Le SILEBAN apporte sa maîtrise technique des cultures légumières, sous abris ou en parcelle de production, et une connaissance experte des filières correspondantes. EVA apporte ses connaissances scientifiques sur la nutrition minérale et la croissance des plantes. Plus spécifiquement, EVA a développé des compétences dans le domaine de la mise en réserve de l’azote et du carbone et de l’utilisation de ces réserves par les plantes au cours de leur développement (remplissage des grains) ou pour faire face à des perturbations (fauche des espèces fourragères) et des stress abiotiques (sécheresse, vagues de chaleur, carences minérales).

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Au sein d’EVA, nous nous sommes spécialisées dans l’étude des fructanes qui représentent une réserve originale de carbone produite par 15% des espèces végétales parmi lesquelles se trouvent des espèces de grande culture (blé, orge, avoine), des espèces fourragères (ray-grass anglais) et des espèces légumières (poireau). Au-delà de leur rôle de réserve carboné, les fructanes peuvent protéger les plantes de la sécheresse, ce qui les rend attractifs dans le contexte du changement climatique. Nos recherches portent sur la capacité antioxydante des fructanes, leur aptitude à protéger les membranes végétales en conditions de stress, leur localisation au sein de la plante grâce à des anticorps spécifiques et plus récemment leur rôle dans les interactions avec les microorganismes du sol.

Dans le cadre du projet BIOSTIM-ALMAP (2022-2025) auquel nous avons associé le SILEBAN, nous avons évalué la capacité d’extraits d’une algue locale, la laminaire, à améliorer la résistance à la sécheresse de deux espèces accumulatrices de fructanes, le ray-grass anglais espèce majeure des prairies tempérées européennes, et le poireau espèce maraîchère majeure cultivée en France. L’objectif du projet était aussi d’optimiser la nutrition azotée de la culture de poireau.

Le projet était structuré en 3 phases menées par 4 partenaires complémentaires (Algaia, INRAE Le Pin, SILEBAN, EVA). Les 3 phases consistaient à

  • 1) produire et caractériser des extraits plus ou moins purifiés de Laminaire (Algaia),
  • 2) développer un bioessai en conditions contrôlées (serre, phytotron) pour tester l’effet des extraits sur la résistance à la sécheresse du ray-grass et du poireau et identifier les mécanismes d’action (EVA),
  • 3) valider l’effet biostimulant au champ (ray-grass, INRAE Le Pin ; poireau, SILEBAN) dans les conditions climatiques actuelles et futures grâce à la mise en place de dispositifs originaux pour gérer l’apport en eau.

Le bioessai a démontré la capacité de l’extrait total de Laminaire à améliorer la résistance à la sécheresse du ray-grass et tend à ralentir la sénescence foliaire du poireau. L’extrait a donc été pulvérisé à différentes concentrations sur le ray-grass en conditions de plein champ (INRAE Le Pin) et sur des cultures de poireau sous tunnel grâce à un dispositif intégrant une gestion de l’irrigation par goutte à goutte en multi-chapelle (SILEBAN). Les doses efficaces en conditions contrôlées étaient aussi les doses efficaces en conditions de plein champ.

L’effet des extraits a aussi été quantifié sur le bénéfice environnemental lié à la diminution de l’utilisation des intrants azotés grâce à une méthodologie originale reposant sur le marquage à l’azote 15 (15N, isotope stable de l’azote). Les extraits ont été pulvérisés une première fois à différentes concentrations sur les feuilles de poireau avant que les plantes ne soient limitées en eau et une seconde fois au moment de la reprise des irrigations. Les effets de ces solutions algales ont été observés via des indicateurs de croissance et de fitness sur les poireaux. L’application de l’extrait total et de certains de ses constituants (fucoïdanes) tend à augmenter la quantité d’azote dans la plante. Cette augmentation est liée à une augmentation de la biomasse et de la teneur en azote. Lorsque ces extraits sont appliqués à la reprise de l’irrigation, ils permettent une accélération et amélioration de l’absorption de l’eau par les racines.

Le projet BIOSTIM-ALMAP a donc permis de mettre en évidence l’intérêt de l’utilisation de biostimulants à base de Laminaire pour définir des protocoles de culture de poireau plus économes en intrants azotés et qui améliorent la reprise de croissance après la sécheresse.


Annette MORVAN-BERTRAND et Marie-Pascale PRUD’HOMME