Le contexte

Les fournisseurs d’intrants agricoles misent sur les stimulateurs des plantes (biostimulants et stimulateurs de défense des plantes ou SDP) pour assurer la qualité des productions végétales tout en réduisant l’usage d’engrais et de produits phytosanitaires de synthèse. Or la reproductibilité de l’efficacité au champ de ces produits s’avère décevante. La profession se heurte à un déficit d’outils permettant d’ESTIMer de façon cognitive l’état de réceptivité optimal de la plante vis-à-vis de ces actifs et la réponse exacte de la plante à ces actifs. Il est pourtant critique d’investir sur ces leviers pour continuer à identifier de nouveaux actifs, soutenir leur certification, optimiser leur formulation et leur application, et proposer des outils d’aide à la décision (OAD) pour l’agriculteur.

Genèse du projet

Arexhor PL constate depuis plusieurs années que les produits de stimulation sont particulièrement difficiles à évaluer en conditions semi-contrôlées ou de production. De plus, il existe une méconnaissance de leur méthode d’utilisation optimale. Les scientifiques se sont alors interrogés sur le fonctionnement de ces produits. Ils ont constaté que l’absence de technologies pour évaluer les effets de ces produits sur les plantes était un des freins à leur utilisation. Pour répondre à cette problématique, les partenaires du LabCom ESTIM proposent leur expertise en expérimentation, phénotypage et génomique pour un objectif commun : mettre au point des méthodes et outils de criblage et d’évaluation des produits efficaces afin d’optimiser leur choix et leur utilisation.

Vocation du projet

Le LabCom ESTIM a vocation à produire de la connaissance et de l’innovation au service d’un objectif commun : développer et valoriser des outils d’évaluation multicritères de stimulateurs des plantes (biostimulants et stimulateurs de défense des plantes) pour mieux les intégrer dans les systèmes de cultures. Les méthodes et outils développés seront utiles à la fois pour du criblage amont de nouveaux produits, leur expérimentation en vraie grandeur, voire leur utilisation en conditions de production.

Les deux cultures ciblées en premier lieu seront la tomate et la vigne. La vigne est une culture emblématique de la région angevine. La tomate, plante annuelle cultivée sous serres possède des caractéristiques de culture et de développement différentes de celles de la vigne. Ces deux plantes représentent des situations de culture contrastées, idéales pour éprouver les outils. A long terme, l’objectif est d’élargir les travaux à d’autres cultures.

Structuration du projet

Le projet de recherche va ainsi être structuré en quatre axes consistant à évaluer :

• l’état physiologique de la plante, car la plante ne réagit pas de la même façon selon son stade (floraison, bourgeonnement…)
• les changements des mécanismes physiologiques provoqués par un stimulateur et leur sensibilité aux conditions environnementales
• des changements du système immunitaire de la plante provoqués par un stimulateur de défense des plantes
• les conséquences de l’application de ces actifs sur la microflore « non cible » associée à la plante hôte.

Le LabCom travaillera sur la mise au point de différents outils d’évaluation :

• A court terme : développer des outils moléculaires et d’imagerie de laboratoire pour repérer un état de stimulation chez la plante ou une modification de sa flore naturelle en surface suite à l’application d’un stimulateur,
• A moyen terme : utiliser des plantes modèles « biosenseurs » pour cribler plus rapidement les produits en amont,
• A long terme : dériver les outils de laboratoire en outils de terrain pour faciliter l’expérimentation des stimulateurs sur le terrain et faciliter leur introduction en conditions de production.

La mise au point des différents outils se présente comme suit sur l'échelle TRL (Technology Readiness Level) :

*qPFDv1 (version 1) : La qPFDv1 (puce quantitative faible densité) permet de cribler les produits capables d’activer 28 indicateurs de défense de la plante visée.

*qPFDv2 (version 2): La qPFDv2 concernera les stress abiotiques

Définition des Stimulateurs des plantes

Les stimulateurs des plantes recouvrent les stimulateurs de défense des plantes (ou SDP) et les biostimulants.

• Les premiers visent à activer le système immunitaire de la plante et à la protéger des maladies et des ravageurs,
• les seconds sont destinés à améliorer sa croissance et son développement et/ou sa résistance aux stress environnementaux.

Ces deux catégories d’intrants de « nouvelle génération » regroupent essentiellement des composés ou extraits d’origine naturelle (minérale ou organique), ou encore des microorganismes vivants, et représentent une voie prometteuse pour le développement d’une agriculture plus respectueuse de l’environnement.

Résultats attendus du LabCom

Après validation des outils et méthodes d’évaluation des stimulateurs des plantes, Arexhor PL pourra fournir une offre de service ciblée et optimisée :

• Les fabricants ou agro-fournisseurs de stimulateurs auront à disposition des outils de laboratoire et des expérimentations calibrées permettant un criblage rapide des produits intéressants. Certains outils permettront aussi de caractériser les réactions des plantes suivant à un traitement.
• Les utilisateurs de stimulateurs (producteurs ou conseillers techniques) auront à disposition des outils leur indiquant si la culture est réceptive à une application ou si elle a réagi en conséquence. Les performances au champ en seront d’autant améliorées.

Pour le laboratoire académique (l’UMR-IRHS), ce projet apporte de nouvelles connaissances, une valorisation de son expertise scientifique, et une visibilité à l’échelle nationale et internationale dans le domaine de la santé des plantes.