D8.6 MOOC and field schools and training workshop exams

WORKSHOP en TUNISIE, 15-17 Avril, 2024 sur Une nouvelle technologie en agriculture: application au Figuier de Barbarie Lieux des meetings : INAT, Nabeul et Zaghouan SG: 1er exposé PRIMA workshop, Tunis, 15-17 Avril 2024 2 PRIMA workshop, Tunis, 15-17 Avril 2024 Dr. Silvio Gianinazzi Directeur de recherche émérite du CNRS CEO Sacca sarl Qu’entendons-nous avec nouvelle technologie en agriculture ? •L’invention de l’agriculture a transformé les humains de migrants en sédentaires. •Les cultivateurs ont changé radicalement le paysage de la planète en la rendant plus productive pour la survie des humains. •L’agriculture a permis à la population humaine de croitre, mais sa faible productivité (basée uniquement sur le recyclage de la matière organique) en a limité la portée. Brève histoire de l’agriculture •La situation changea radicalement suite à la découverte en 1909 de la manière de transformer l’azote présent dans l’air (78% de l’air est constituée d’azote) en une forme assimilable par les plantes. • Ce processus, ensuite rendu industriel (procédé Haber-Bosch), a donné naissance avec la production industrielle d’engrais phosphatés à l’ère des fertilisants artificiels et avec elle l’explosion de la production de nourriture (environ 4 milliards de tonnes) •L’effet sur la croissance de la population humaine fut immédiat, ce qui la propulsa dans une position dominante avec une population actuelle de 8 milliards d’individus (de 1 milliard en 1800, à 6 milliards en 2000 et à 8 milliards en 2020) •L’ impact colossal des fertilisants chimiques, et ensuite des pesticides industriels, sur la production agricole a eu malheureusement des conséquences dramatiques pour l’environnement: pollution, désertification, perte de biodiversité , changement climatique, *….. •En outre il y a de plus en plus d'évidences que la production de nourriture basée sur l’agrochimie ait atteint un plateau (voir par exemple diminution du nombre de molécules actives pour le contrôle des bioagresseurs) Les conséquences environnementales de la révolution verte *L’utilisation intensive de fertilisants chimiques dans la production agricole est le principal facteur contribuant à l’ émission globale de gaz a effet serre par l’agriculture Le projet PRIMA se propose, en prenant la culture du Figuier de Barbarie comme modèle, de promouvoir des nouvelles méthodes de production non plus basées sur l’agrochimie, mais sur l’utilisation de bio-intrants** •De plus un tiers de la nourriture produite est gaspillé au niveau mondial (FAO 2011), ce qui représente environ 1,3 milliard de tonnes par an. 40% selon une étude WWF-Tesco réalisée aussi en 2021 > De nouvelles méthodes de production agricole, et de gestion de la chaine alimentaire , sont nécessaires. **Tout produit naturel ou organisme vivant capable d’agir comme biostimulant, biofertilisant, ou bioprotecteur des plantes Comment s’en sortir? •Ces dernières décennies nos connaissances sur la biologie des plantes et des microorganismes qui leurs sont associés (microbiote) se sont considérablement améliorées •Nous savons en effet que les plantes vivent naturellement en associations avec leur microbiote (au niveau racines et parties aériennes) et qu’elles en tirent un profit tout au long de leur développement et de la colonisation des espaces. Soils : The Final Frontier, Science, 2005 La vie du microbiote des sols est particulièrement intense et diverse dans la rhizosphère, environnement riche en composés carbonés (exsudat des racines). Certains des microorganismes constituant le microbiote sont essentiels à la nutrition et à la santé des plantes, alors que d’autres peuvent avoir des effets délétères. Habituellement, dans la nature, la balance est en faveur des premiers, la communauté des plantes est stabilisée et la fertilité des sols durable. Afficher l'image en taille réelle Afficher l'image en taille réelle 1 milliard de bactéries 1 million d’espèces 1 million de champignons 1000 espèces 1,5 tonnes/ha 3,5 tonnes/ha Ranjard et al. 2009 Dans 1g de sol 10 000 km d’hyphes/m3 Le marché des inoculants Le marché des inoculants diffère selon qu’il s’agit de bactéries ou de champignons formant les mycorhizes, toutefois bien que leur nombre soit en croissance, les espèces contenues reste restreintes. Le marché des inoculants Par exemple dans le cas des champignons formant les mycorhizes quelques dizaine de producteurs d’inocula sont présent dans le monde et 90% leurs produits, actuellement sur le marché, sont sous une forme solide (granulés ou poudre), et seulement 10% ont une formulation liquide. Le marché des inoculants L’analyse de 68 de ces produits à base de champignons formant les mycorhizes montre que les espèces utilisées appartiennent toutes aux Glomeraceae (de zones tempérés), dont Rhizophagus irregularis (39%), Funneliformis mosseae (21%) et Claroideglomus etunicatum (16%) et que deux tiers de ces produits contiennent un conglomérat d’espèces et qu’environs 20% contiennent aussi d’autres microorganismes bénéfiques (Salomon et al. 2022) Le marché des inoculants L’efficience des inoculants à base de microorganismes est conditionnée par les caractéristiques du sol dans lequel ils se développent et les besoins de la plante cultivée > Par conséquence, les inoculants du marché ne sont pas nécessairement bien adaptés à toutes les cultures Le marché des inoculants > D’où la nécessité de développer des inoculants adaptés à l’agriculture du Maghreb, ce qui est un des objectifs du projet PRIMA Le Figuier de Barbarie (Opuntia ficus-indica) pousse dans des paysages souvent désertiques et très chaud. Il préfère des sols calcaires, bien drainés et de pH neutre, mais se développe également dans des sols pauvres, caillouteux ou argileux L’ appareil racinaire du Figuier de barbarie, très sensibles au manque d’oxygène, est très étendu et se concentre dans les 30 premiers centimètres du sol et •Grace aux travaux notamment de notre projet PRIMA, nous savons que les sols où le Figuier de Barbarie se développe sont très réceptifs aux microorganismes bénéfiques, tels que des champignons formant des mycorhizes ou des bactéries fixatrices d’azote ou solubilisatrices de phosphates, •Toutefois leur quantité dans les sols parait insuffisante pour une stimulation optimale du développement du Figuier de Barbarie et le rendre plus résiliant aux stress biotiques et abiotiques > il convient donc d’inoculer Technologies à mettre en œuvre pour la production d’inoculants •Les technologies de production des inoculants diffèrent selon qu’il s’agit de bactéries, ou de champignons formant les mycorhizes. •Les bactéries qui servent d’inoculants sont des microorganismes cultivables sur un milieu synthétique et peuvent donc être multipliées assez facilement dans un fermenteur, tandis que les champignons qui forment les mycorhizes chez le Figuier de Barbarie sont des biotrophes obligatoire et ne peuvent être cultivés que sur des racines vivantes > Deux technologies différentes sont à mettre en œuvre SG: 3ème exposé WORKSHOP en TUNISIE, 15-17 Avril, 2024 sur Une nouvelle technologie en agriculture: application au Figuier de Barbarie Lieux des meetings : INAT, Nabeul et Zaghouan PRIMA workshop, Tunis, 15-17 Avril 2024 Guide pour la production d’inoculants à base de mycorhizes PRIMA workshop, Tunis, 15-17 Avril 2024 En micro parcelle protégée  En caissons d’ hydroponie  En container en serre  Levavasseur & Sébir Nurseries, Ussy, F, 1988 inoculé non-inoculé Gianinazzi,XXIIIIth International Horticultural Congress, Florence, 1990 inoculé non-inoculé Création d’une structure de production La production d’inoculum peut se faire en serre insecte-proof dans des Bigbags de 400 L. contenant un substrat (pomice, sol désinfecté, zéolite, pouzzolane,…) apte à la culture de plantes mycorhizotrophes. H. Messaoudi La partie aérienne est coupée et éliminée, les racines sont morcelées. Le substrat et les racines morcelées sont mélangés et le tout ensaché et prêt à être utilisé en production végétale Comment inoculer MNM GENOMYCA QLK5-CT-2000-01319 NAS QLRT-CT-2001-02804 Gigaspora margaritaNM Glomus mosseae cv Aglandau Cas des oliviers, Valencia, SP Étapes et durée dans la production à grande échelle d’un inoculant à mycorhizes Gianinazzi 2008 Paramètres(recommandations pour des standards de qualités) •Propriétés physico-chimiques des inocula •Densité des propagules fongiques formant les mycorhizes •Garantie d’efficacité •Absence de contaminants microbiens •Conditions de stockage et d’utilisation •Absence d’élements transgéniques pour les inocula produits sur des racines transformées CONTRÔLE DE QUALITE DES INOCULA DE CMA Comment maintenir actifs les microorganismes bénéfiques dans les sols agricoles? •Maintenir une couverture végétale du sol (système de culture associées) •Rotation des cultures mycorhizotrophes •Eviter d’apporter des engrais chimiques de synthèse, des fongicides et des biocides •Ne pas désinfecter le sol • Ne pas polluer les sols (déchets de composts, polluants industriels, métaux lourds, dérivés du pétrole,…) •Limiter aux maximum les perturbations du sol •…….