FORAGE

Nanomatériaux fonctionnalisés par des enzymes pour utiliser les réserves de P organique du sol en agriculture

De nombreux auteurs ont attiré l’attention sur le risque d’une pénurie de production des engrais phosphatés à cause d’un épuisement prévisible des gisements de minéraux P. Le problème est mondial, mais est encore plus prégnant pour l’Europe qui compte très peu de gisements de P, ce qui rend son agriculture très dépendante des importations et l'éloigne d'un objectif d'autosuffisance alimentaire mondial dans un monde politiquement changeant.

Dans ce contexte, FORAGE vise à développer de nouveaux produits dans l'industrie des engrais à base de nanomatériaux fonctionnalisés avec des enzymes pour améliorer l'apport de phosphate à l'agriculture à partir des fortes réserves de P organique (Po) du sol, généralement inaccessibles aux plantes. En effet, pour être accessibles, les diverses formes de Po doivent être hydrolysées par les enzymes du sol pour libérer le groupement orthophosphate (Pi), seule forme de P absorbée par les racines. Or ces enzymes sont (i) produites en cas de forte carence en Pi dans la solution du sol et (ii) surtout par les populations microbiennes qui séquestrent le Pi minéralisé dans leur biomasse, aux dépends de la plante. Ainsi, lorsque les conditions du sol sont favorables à la minéralisation du Po, les cultures ne peuvent en bénéficier et sont carencées en P, ce qui compromet la production agricole.

Objectifs

L’objectif général de FORAGE est de trouver les moyens d’accélérer la minéralisation du Po du sol au profit des cultures en court-circuitant la compétition des populations microbiennes pour le Pi minéralisé par l’apport d’enzymes protégées par des nanomatériaux.

FORAGE compte ensuite les sous-objectifs suivants :

Produire différentes enzymes candidates en utilisant des technologies recombinantes et Pichia pastoris
Etablir les spécificités de substrat de chaque enzyme, en présence et en absence de sol
Etablir les meilleurs procédés d’encapsulation des enzymes, du laboratoire à l’échelle industrielle

Tester l’efficacité de ces nouveaux engrais à base d’enzymes sur la nutrition P d’espèces d’intérêt agronomique, cultivées en pots.

Date

FORAGE aura une durée de 42 mois, du 01/11/2018 au 31/03/2022

Partenaires

Institut de chimie moléculaire et des matériaux – Institut Charles Gerhardt Montpellier
UMR Iate Institut Agro-Montpellier
Institut de chimie moléculaire de Reims, Université de Reims
Agro Innovation International, Groupe ROUILLIER, St Malo