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UMR 950 INRA UCBN : Laboratoire d'Ecophysiologie Végétale, Agronomie & nutritions N.C.S.

Fertilisation et pratiques culturales innovantes

Le programme SERAPIS (2012-2015)

Personnels " INFluxA. Ourry, JC Avice, Ph. Etienne, Ph. Laîné, J. Trouverie, S. Brunel-Muguet, A. Maillard (Doct.),  E. Sorin (Doct.), T. Génard (Doct.),; Personnel "Ecologie des Prairies" : S Diquelou.

La fertilisation soufrée, un enjeu de nutrition pour les cultures de demain:

Le Soufre (S) est un macro-élément indispensable à la synthèse des protéines et à la croissance des végétaux. Les plantes absorbent principalement le soufre par voie racinaire à partir du sulfate présent dans le sol (SO42-). Cet élément est également absorbé sous forme dioxyde (SO2) lorsque l'atmosphère est enrichie en S d'origine anthropique. Cependant, depuis une trentaine d’années, l’application d’un environnement réglementaire visant à diminuer les intrants soufrés (-30% en 30 ans) mais également les rejets soufrés d’origine industrielle (-90% en 30 ans) conduit à une baisse de la disponibilité des deux sources de S utilisables par les végétaux.

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Cette baisse de disponibilité en S est particulièrement préjudiciable pour les plantes de grande culture exigeantes en S tel que le colza. Ainsi, à titre d’exemple, une carence sévère en S peut entraîner une diminution de  rendement de l'ordre de 10 à 20 quintaux/ha chez le colza. Face à ce constant, et tenant compte que l’optimisation de l’efficience des intrants et la limitation des pertes de rendements constituent un des défis majeurs de l’agriculture, il paraît nécessaire de s’adapter à cette baisse des apports S afin d’optimiser les rendements et de maintenir la qualité des produits récoltés tout en valorisant pleinement la fertilisation soufrée (et azotée) apportées aux cultures. C’est dans ce contexte que s’inscrit le programme SERAPIS (2012-2015), labellisé par les deux pôles de compétitivités Valorial et Végépolys et dont l'objectif majeur vise à développer des fertilisants innovants et des indicateurs de la nutrition soufrée en vue de fournir aux agriculteurs,  des outils de diagnostiques de la carence en S, afin d'optimiser le pilotage de la nutrition S (et N).

Plus précisément, les objectifs de SERAPIS visent à:

  • Identifier des indicateurs du statut soufré de la plante
  • Préciser l’impact de la fertilisation S sur l’utilisation des nutriments essentiels (dont N) et sur la qualité des produits (protéiques, huiles, légumes)
  • Relier production de biomasse et besoins en S en vue d’une modélisation
  • Identifier et valider des indicateurs de pilotage mesurables en plein champ
  • Évaluer l'impact de la présence d'une fabacée sur la nutrition N (et S) du colza
  • Formuler de nouveaux engrais soufrés
  • Définir les outils informatiques support de l’outil de pilotage adaptés aux usages des agriculteurs
  • Créer la base de données support de l’outil de pilotage de la fertilisation S

Mots Clés: Pilotage de la fertilisation S, indicateurs ioniques, indicateurs moléculaires, colza, pois, espèces prairiales, association Fabacée-Colza,

Ce projet est réalisé en collaboration avec les partenaires suivants: TIMAC Agro de St Malo (Groupe Roullier TIMAC Agro International), Anaximandre (Landerneau), UMR LEG (Pôle GEAPSI) de Dijon, UR LEVA (groupe ESA) d'Angers, le centre de ressources technologiques Vegenov de St Pol-de-Léon.

ons suivantes: Arkoun et al., Plant and Soil 2012;  Arkoun et al., Journal of Experimental Botany 2012.

Le programme AZOSTIMER (2008-2011)

Personnels "INFlux" impliqués: A. Ourry, Ph. Etienne, Ph. Laîné, M. Arkoun (Doct.), L. Jannin (Doct.) et X. Sarda (I.E)

L’évolution des pratiques culturales constitue un impératif face aux pressions réglementaires et sociétales pour le développement d’une agriculture durable plus respectueuse de l’environnement. Outre les méthodes d’amélioration et de sélection variétales, d’autres stratégies basées sur l’identification de molécules  biostimulantes  et/ou le développement d’inhibiteurs d’uréases et de nitrification constituent des alternatives pour réduire les pollutions chimiques via une meilleure utilisation des intrants par les plantes de grande culture tel que le colza (Brassica napus L.). C’est dans ce contexte que, de 2008-2011, nous avons participé activement au programme de recherche AZOSTIMER, labellisé par le pôle Mer-Bretagne et dont l’objectif majeur consistait à gagner des points d’efficience nutritionnelle en limitant les pertes d'azote par voie gazeuse et en augmentant la part d’azote réellement utilisée par les plantes.

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Mots Clés: Brassica napus, extraits d'algues, acides humiques, biostimulants, inhibiteurs d'uréases, inhibiteurs de nitrification, microarrays, urée, nitrate, ammonium.

Afin de répondre à cet objectif, le projet AZOSTIMER a été structuré en 2 Workpackages:

  • WP1 : Impact d’un apport d’extraits algaux ou d’acides humiques sur la croissance et la nutrition azotée du colza d’hiver (Brassica napus L.),
  • WP2 : Utilisation de nouveaux inhibiteurs d’uréases et de nitrification et impact sur le bilan environnemental du colza.

Ce projet a été réalisé en collaboration avec les partenaires suivants: TIMAC Agro de St Malo (Groupe Roullier TIMAC Agro International), Force-A (Orsay), Anaximandre (Landivisiau), l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie (ENSCR Rennes) et le Centre d’Investigation en Production Animale et Végétale (CIPAV, Pampelune, Espagne).

Principaux résultats :
  • WP1 : Impact d’un apport d’extraits algaux ou d’acides humiques sur la croissance et la nutrition N du colza d’hiver (Brassica napus L.)

Les principaux résultats obtenus dans ce WP sont présentés dans la Thèse de L. Jannin, Université de Caen Basse-Normandie (2008-2012) et dans les deux publications suivantes: Jannin et al., 2012, Plant and Soil 359: 297-319 :  pdf ;  Jannin et al., 2013 Journal of Plant Growth Regulation 32:31-52. Abstract ; pdf.

  • WP2 : Utilisation de nouveaux inhibiteurs d’uréases et de nitrification et impact sur le bilan environnemental du colza.

Les principaux résultats obtenus dans ce WP sont présentés dans la Thèse de M. Arkoun, Université de Caen Basse-Normandie (2008-2012) et dans les deux publications suivantes: Arkoun et al., 2013, Plant and Soil 362:79-92: pdf; Arkoun et al., 2012, Journal of Experimental Botany 63: 5245-5258: Pubmed ; pdf