Une simple pulvérisation foliaire à faible dose pourrait offrir aux agriculteurs un nouvel outil pratique pour continuer à cultiver des tomates sur des terres que le sel a rendues de plus en plus improductives, selon une étude menée par un chercheur de l’Université du Texas à El Paso.
« La salinité est l’une des menaces les plus pressantes pour la sécurité alimentaire mondiale, et les producteurs ont besoin de solutions qu’ils peuvent réellement mettre en pratique sur le terrain », explique Hamidreza Sharifan, Ph.D., professeur adjoint de chimie à l’UTEP et auteur correspondant de l’étude.
Ces résultats pourraient avoir un impact réel sur l’agriculture mondiale.
Des niveaux élevés de sel dans le sol peuvent empêcher les racines des plantes d’absorber l’eau, ce qui peut ralentir la photosynthèse. L’excès de sel peut également devenir toxique pour les plantes et entraîner des carences en nutriments, ce qui réduit la productivité des cultures.
Selon l’équipe de recherche, la salinité des sols touche plus de 3,2 millions de milles carrés de terres dans le monde – une superficie à peu près équivalente à celle de l’Australie ou du Brésil – et menace 20 à 30 % des terres agricoles irriguées de la planète, en particulier dans les régions arides et semi-arides.
Les tomates figurent parmi les légumes les plus cultivés au monde, avec une production mondiale d’environ 192 millions de tonnes en 2023. Ainsi, même des gains modestes en matière de tolérance au sel pourraient protéger une part importante de l’approvisionnement alimentaire, expliquent les chercheurs.
Le traitement mis au point par l’équipe associe des nanoparticules d’oxyde de manganèse au chitosane, un biopolymère naturel dérivé des carapaces de crustacés, dans une solution appliquée directement sur les feuilles des plantes. Lors d’essais en serre, le spray en deux parties a considérablement atténué les dommages que les sols salins infligent aux plants de tomates, ce qui en fait une option abordable et durable pour les terres agricoles du monde entier dégradées par le sel.
« Ce qui rend cette approche passionnante, c’est qu’elle est peu coûteuse, durable et efficace à très faibles doses », souligne Sharifan. « Nous donnons aux plantes les moyens de se protéger elles-mêmes au lieu de lutter directement contre le sel ».
Publiée dans la revue International Journal of Phytoremediation, l’étude a testé le spray sur des plants de tomates exposés à un stress salin modéré et sévère. Dans les conditions les plus extrêmes, le traitement combiné a doublé le poids des pousses et augmenté le poids des racines de plus de 55 % par rapport aux plants stressés non traités. Il a également restauré les pigments photosynthétiques, en augmentant les taux de caroténoïdes d’environ 91 %, et fortement réduit les marqueurs chimiques des dommages cellulaires. L’activité des enzymes antioxydantes a grimpé jusqu’à 300 %, aidant les plantes à se défendre contre le stress plutôt qu’à y succomber.
L’équipe prévient que les résultats proviennent de conditions contrôlées en serre et que des essais en plein champ seront nécessaires pour confirmer les performances du spray à grande échelle. De futures études examineront également les effets à long terme sur la santé des sols et la sécurité environnementale. Les auteurs décrivent néanmoins cette stratégie comme une voie prometteuse et respectueuse de l’environnement vers des cultures plus résilientes.
Article : Synergistic alleviation of salinity stress in tomato: unraveling the physiological, biochemical, and antioxidant mechanisms modulated by manganese nanoparticles and chitosan – Journal : International Journal of Phytoremediation – DOI : Lien vers l’étude
Source : Texas U.
