Projet européen SOLACE : une production plus résiliente du blé et de la pomme de terre

L’Europe doit produire davantage de blé et de pommes de terre, mais elle doit faire face à une disponibilité en eau de plus en plus réduite ou hétérogène. À cela s’ajoute la nécessité d’améliorer l’efficacité des engrais minéraux azotés et/ou la disponibilité de l’azote (N) et du phosphore (P) du sol pour soutenir la production tout en préservant la qualité de l’eau, en limitant les rejets azotés et phosphorés d’origine agricole. Il lui faut également réduire ses émissions de gaz à effet de serre et rationaliser le recours aux ressources minières.

Le projet collaboratif SolACE a débuté en 2017 afin de résoudre cette équation complexe. Coordonné par l’INRAE, il est financé par le programme Horizon 2020 de l’Union européenne pour une durée de cinq ans. De nombreuses thématiques sont étudiées afin d’améliorer la tolérance aux stress hydrique et nutritionnel des cultures de blé et de pomme de terre en valorisant davantage les ressources disponibles du sol et les apports d’engrais minéraux.

Plusieurs leviers sont étudiés à cet effet, tels que la sélection de nouvelles variétés, les rotations ou l’utilisation de mélanges variétaux capables de supporter sans perte de rendement la combinaison de tels stress. Il est, pour cela, nécessaire notamment d’améliorer la compréhension des réponses racinaires des cultures aux limitations en eau et en éléments minéraux, et d’identifier les caractéristiques racinaires introduites comme un nouveau concept de sélection pour les obtenteurs.

SolACE réfléchit également aux innovations agronomiques pouvant répondre à ces impératifs : l’optimisation des rotations, les couverts végétaux, les outils d'aide à la décision, les additifs agronomiques aux engrais, ou encore des solutions techniques basées sur les inoculants microbiens. Le projet comprend le développement d’outils pour former les agriculteurs et les conseillers agricoles afin de mettre en œuvre ces innovations.

Ainsi, plusieurs actions sont menées en parallèle par les vingt-cinq partenaires du projet issus de quatorze pays différents (figure 1).

Pour avancer efficacement sur tous ces défis, les partenaires du projet ont souhaité impliquer les parties prenantes des filières concernées. Agriculteurs, communauté scientifique, industriels, acteurs de la chaîne de valeurs, responsables politiques, enseignement et grand public sont au cœur de SolACE et sollicités régulièrement au fur et à mesure de l’avancée du projet afin de s’assurer de la pertinence et de la qualité des travaux menés.

Un groupe de parties prenantes s’est monté et participe au projet à travers un forum et des échanges, ainsi qu’aux évènements s’y rattachant. Des outils de communication et de valorisation de résultats seront mobilisés afin que le transfert des connaissances soit optimal.

Bâtir sur l’existant pour trouver plus vite

Pour s’assurer du caractère innovant et opérationnel des débouchés du projet et de leur pertinence, les partenaires ont décidé de s’appuyer sur les travaux déjà existants. Ils ont donc recensé les études en cours et passées, tant nationales, qu’européennes et internationales, sur les réponses des cultures de blé et de pomme de terre aux stress, au champ comme en conditions contrôlées. Le projet est déjà dans la phase où il sélectionne les caractères phénotypiques et génétiques de réponses aux stress hydrique et nutritionnel les plus pertinents à analyser chez ces cultures.
Un plan de gestion des données, regroupées dans une base de données partagées, est mis en place pour organiser les ressources et optimiser leur utilisation par les chercheurs. La base de données alimente des modèles exploratoires décrivant de futurs scénarios possibles face au changement climatique. Cette étape fixe un référentiel pour évaluer l’impact potentiel des solutions étudiées dans ce projet.

Une multitude de recherches menées en parallèle

• Une meilleure connaissance de la plante face aux stress Toute plante est pourvue d’un microbiome - c’est-à-dire l’ensemble des organismes microscopiques qui vivent sur ses feuilles et dans ses racines et participent à son acclimatation à un environnement donné. Comment réagissent-ils en situation de stress hydrique et nutritionnel ? Pour apporter des éléments de réponse, le projet conduit un programme international d’acquisition de références sur la diversité et le fonctionnement des microbiomes des racines ainsi que sur leurs interactions avec la plante, au champ et dans des plateformes de phénotypage haut débit, sur les parties tant aériennes que souterraines de la plante.Concrètement, les partenaires recherchent des caractères génétiques de tolérance au stress au niveau des racines, ainsi qu’à identifier les spécificités du microbiome en fonction de la génétique et des limitations en ressources. Puis ils évaluent les nouvelles variétés de blé hybride et de pomme de terre les plus prometteuses.

• La gestion d’un agroécosystème résilient Plusieurs partenaires, dont Arvalis, participent aussi à l’évaluation et au développement de pratiques culturales innovantes. Les effets de différents leviers sont analysés, notamment les rotations intégrant des légumineuses (dans le cas du blé tendre et de la pomme de terre), l’intensité du travail du sol, les mélanges variétaux (dans le cas du blé dur), l’application d’inoculants microbiens combinant différentes souches de bactéries (comme Pseudomonas ou Bacillus) et de champignons (par exemple, les champignons mycorhiziens à arbuscules ou Trichoderma). L’ajout d’additifs inhibiteurs de l’uréase aux engrais minéraux azotés et leurs stratégies d’apport (sur blé et pomme de terre) sont également évalués. Ces expérimentations sont menées pour partie en agriculture conventionnelle et, pour partie, en agriculture biologique ainsi qu’en situation de travail réduit du sol et de systèmes d'agriculture de conservation.

• Une sélection d’OAD Un module de travail spécifique contribue à affiner les outils d’aide à la décision (OAD) les plus prometteurs pour améliorer l'efficacité des ressources dans les cultures. Ces OAD se basent sur la télédétection en temps réel, notamment via l’intégration et le perfectionnement du modèle CHN d’Arvalis (qui simule les flux d’eau et d’azote au sein du continuum sol-plante-atmosphère).

• Des avancées en génétique Une particularité de SolACE est d’approfondir la connaissance des caractères génétiques propres aux racines des espèces étudiées. C’est pourquoi, de nouveaux outils - comme des marqueurs moléculaires ciblant des traits génétiques des racines - ou bien la conception d’hybrides de blé et de pomme de terre sont développés et évalués en collaboration étroite avec les parties prenantes, en particulier les sélectionneurs.

• Des évaluations également faites par les agriculteurs Les pratiques innovantes et les innovations génétiques étudiées dans le projet sont aussi évaluées sur les critères agronomiques, économiques et environnementaux - notamment au travers de réseaux d’agriculteurs mobilisés à travers l’Europe. Ainsi la faisabilité, tout comme les besoins et attentes des agriculteurs, sont efficacement pris en compte, permettant d’obtenir des solutions opérationnelles et pertinentes pour l’utilisateur final. En France, Arvalis est en charge d’animer un réseau de parcelles d’agriculteurs conduites en blé dur conventionnel pour identifier collectivement les pratiques et stratégies les plus adaptées au climat méditerranéen.

Un projet ambitieux qui porte ses fruits

À un peu moins de deux ans de la fin de SolACE, plusieurs motifs de satisfaction se dégagent déjà, à commencer par le vif intérêt des agriculteurs pour le projet. Des résultats innovants sur la combinaison de leviers agronomiques ont déjà été identifiés, avec les variétés qui leur sont adaptées.
Au niveau français, il faut souligner l'engagement du réseau d'agriculteurs animé par Arvalis autour de la thématique de l'agriculture de conservation, ainsi que l'investissement des différentes équipes de l'INRAE et d'Arvalis en général.

En savoir plusVous pouvez retrouver toutes les actualités et plus d’informations sur le projet SolACE sur son site officiel : www.solace-eu.net.