Chapitre 05.01 : Communication entre êtres vivants dans les sols

Résumé :

Certaines bactéries phytopathogènes, telles que Pectobacterium et Dickeya, utilisent des systèmes de communication dit quorum sensing pour synchroniser leur virulence à l'échelle de la population. Il s'agit pour ces bactéries d'échanger des petites molécules diffusibles, dont la concentration dans l'environnement de la plante informera la population pathogène sur sa densité.

Pour lutter contre les dégâts engendrés à l'échelle mondiale, une stratégie de biocontrôle – initialement mise au point pour les cultures de pomme de terre – consiste à isoler des bactéries antagonistes capables de dégrader les molécules signalétiques échangées par les agents pathogènes, et donc de perturber leur communication et la virulence afférente.

Pour être efficace, cette stratégie doit être accompagnée de l'épandage à grande échelle de biostimulants inoffensifs et bon marché, dont la structure moléculaire est suffisamment proche de celle des signaux pour stimuler le catabolisme protecteur des bactéries auxiliaires, sans avoir les effets néfastes des molécules produites par les pathogènes. 

Abstract :

     Some phytopathogenic bacteria, such as Pectobacterium and Dickeya, use quorum sensing communication systems to synchronize their virulence at the population level. These bacteria exchange small, diffusible molecules, the concentration of which in the plant's environment informs the pathogen population about its density.

     To combat the damage caused on a global scale, a biocontrol strategy—initially developed for potato crops—consists of isolating antagonistic bacteria capable of degrading the signaling molecules exchanged by pathogens, thereby disrupting their communication and the associated virulence.
     To be effective, this strategy must be accompanied by the large-scale application of harmless and inexpensive biostimulants whose molecular structure is sufficiently similar to that of the signals to stimulate the protective catabolism of beneficial bacteria, without the harmful effects of molecules produced by pathogens.

Ce qu'il faut retenir :

     Visibles dans le désert d'Atacama, les processus d'oxydation de l'azote par des réactions photochimiques dans la haute atmosphère se produisent en fait partout, mais les nitrates, sédimentés par dépôt sec, sont généralement aussitôt absorbés par la végétation.  Le flux est de l'ordre d'1 picomole /m2/s.
     L'azote n'est pas le seul : le chlorure s'oxyde en perchlorate (il n'existe pas d'autre processus naturel qui le fasse), l'iode en iodate, s'il existe des apports, par des embruns et des aérosols marins.
     L'utilisation massive des nitrates naturels du Chili dans l'agriculture la plus performante il y a plus de 30 ans (Bassin parisien) a légué une contamination des nappes par les perchlorates, donc un problème de santé publique ; cette contamination s'éliminera par dilution par la recharge actuelle, qui n'en contient plus, du fait du recours aux engrais azotés de synthèse. Mais il faudra des décennies.

Abstract :

     Visible in the Atacama Desert, the processes of nitrogen oxidation through photochemical reactions in the upper atmosphere actually occur everywhere, but nitrates, deposited by dry deposition, are generally absorbed almost immediately by vegetation. The flux is on the order of 1 picomole/m²/s.

     Nitrogen is not the only one: chloride oxidizes to perchlorate (there is no other natural process that does this), and iodine to iodate, if there are inputs, through sea spray and marine aerosols.

     The massive use of natural Chilean nitrates in the most efficient agriculture more than 30 years ago (Paris Basin) left behind groundwater contamination by perchlorates, and therefore a public health problem; this contamination will be eliminated by dilution from current recharge, which no longer contains them due to the use of synthetic nitrogen fertilizers. But this will take decades.

Résumé :

La diversité biologique de la faune des sols représente un atout pour l'agriculture, en contribuant à des fonctions bénéfiques pour la production végétale.

Cette prise de conscience doit conduire à une évolution des pratiques agricoles et au développement de nouvelles formes d'agricultures, tant pour l'agroécologie que pour l'agriculture de conservation, en introduisant une meilleure connaissance des interactions biotiques et des régulations biologiques dans les processus de production.

Les perspectives visent à piloter la biodiversité afin de maintenir, voire d'améliorer, des services rendus grâce à ce pilotage. 

Abstract : 

     The biological diversity of soil fauna is an asset to agriculture, contributing to functions that benefit crop production.
     This awareness must drive a shift in farming practices and the development of new forms of agriculture—spanning both agroecology and conservation agriculture—by incorporating a better understanding of biotic interactions and biological regulatory mechanisms into production processes.
     Future approaches aim to actively manage biodiversity in order to maintain, or even enhance, the services derived from such management.