Mobilisation des réserves de Phytate du sol : quelles sont les clefs nécessaires pour accéder au phosphore de ce trésor ?
Les plantes s’alimentent en phosphore (P) uniquement à partir de phosphate libre (Pi) présent à très faible concentration dans le sol et donc limitant pour leur croissance. Mais le sol contient en abondance une autre forme de P, le phytate, très riche en P et inaccessible aux plantes. Les enjeux du projet sont de trouver des stratégies qui permettent aux plantes d’accéder au P du phytate. Comment mobiliser au profit des plantes les réserves de phosphore du sol enterrées avec le phytate ?
Le projet veut apporter des solutions à la « crise du P » prévue dans moins d’un siècle en agriculture. Il s’agit d’évaluer 2 stratégies qui pourraient permettre aux plantes de mieux utiliser le phytate du sol.
- La stratégie « écologique » qui évalue l’efficacité des champignons symbiotiques mycorhiziens (capables de prélever le phosphate libre, incapables d’utiliser le phytate) associés à des bactéries minéralisatrices de phytate et leurs prédateurs.
- La stratégie « biotechnologique » qui essaie de rendre les champignons mycorhizien capable de minéraliser directement le phytate.
Le projet UnlockP s'inscrit dans la stratégie "écologique" et essaie de répondre à la question comment accélérer le cycle du P organique (phytate) pour les plantes ?
Objectifs
L’objectif est de voir s’il est possible de mieux utiliser la boucle trophique entre les bactéries qui peuvent minéraliser le phytate et leurs prédateurs qui vont libérer le P bactérien d’une part, et/ou au profit des plantes associées à des champignons symbiotiques mycorhiziens d'autre part.
Méthodologies choisies
Nous avons choisi de produire par génie génétique 3 phytases de 2 espèces de champignons et d’une bactérie. Ces phytases sont ensuite utilisées dans du sol où nous suivons l’apparition de phosphate libre par différentes méthodes. Nous allons aussi produire des souches de champignon mycorhizien libérant directement ces 3 enzymes. Nous comparerons l’accumulation de P dans les plantes inoculées par des bactéries minéralisatrices de phytate et leurs prédateurs ou par ces nouvelles souches.
Premiers résultats et perspectives
Les premiers résultats montrent que l’addition de phytases fongiques au sol amendé en phytate est capable d’augmenter significativement la quantité de phosphate libre. Ces résultats sont encourageants car ils suggèrent que ces enzymes pourrait augmenter la mobilisation de P à partir du phytate présent dans les résidus de l’agriculture (lisier de porc en particulier), ce qui permettrait de mieux valoriser ces effluents liés à l’activité agricole.
Nous avons prévu d’intégrer l’ensemble des résultats dans un modèle mathématique. La production de ce nouveau modèle devrait nous permettre de mieux prédire le devenir du phytate ajouté au sol par l’activité agricole et surtout quelles sont les actions à mener pour que les plantes puissent s’alimenter à partir du P qu’il contient. Ce dernier volet est particulièrement important pour diminuer l’utilisation d’engrais P minéraux en agriculture.
Date 
2012-2016
Partenaires
- UMR 7312 Université de Reims
- UMR SPO (Sciences pour l'oenologie), Inra Montpellier
- UMR IATE (ingéniérie des agropolymères et des technologies émergentes), Cirad, Montpellier II, Inra, Montpellier SupAgro
Financement
ANR
Contact
Claude Plassard, Eco&Sols, INRA Montpellier
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